Boze Titanium Manufacturing Center | Beta-Titanlegierung

Grade 21 – Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al Beta-Legierung Grade 21

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al (Grade 21, UNS R58210) – eine metastabile Beta-Titanlegierung mit außergewöhnlicher Kaltumformbarkeit im lösungsgeglühten Zustand, kombiniert mit sehr hoher Festigkeit nach dem Auslagern. Das bevorzugte Material für komplexe Blechbauteile in der Luft- und Raumfahrt sowie hochfeste Bandprodukte.

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Entitätsdefinition

Was ist Grade 21 Titan (Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)?

Grade 21 (Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al, auch bekannt als Ti-15-3) ist eine metastabile Beta-Titanlegierung, die für Anwendungen entwickelt wurde, die eine Kombination aus außergewöhnlicher Raumtemperatur-Umformbarkeit und sehr hoher Festigkeit nach dem Auslagern erfordern. Im lösungsgeglühten Zustand kann sie ähnlich wie CP-Titan kalt umgeformt und anschließend ausgelagert werden, um Zugfestigkeiten von über 1.170 MPa (170 ksi) zu erreichen.

Klassifizierung

Metastabile Beta-Titanlegierung (β)
UNS-Nummer

UNS R58210

Gebräuchliche Namen

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al Grade 21 UNS R58210 Ti-15-3

Hauptmerkmale

  • Außergewöhnliche Kaltumformbarkeit im lösungsgeglühten Zustand — umformbar wie CP-Titan
  • Sehr hohe Festigkeit nach dem Auslagern — bis zu 1.240 MPa (180 ksi)
  • Hervorragende Umformbarkeit von Band- und Blechprodukten für komplexe Geometrien
  • Gute Korrosionsbeständigkeit — vergleichbar mit anderen Titanlegierungen
  • Wärmebehandelbar mit einfachem Lösungsglühen und Auslagerungszyklus
  • Geeignet für dünnwandige Luftfahrtbleche und Wabenstrukturen
Anwendbare Normen

Anwendbare Normen

Grade 21 Titan entspricht den folgenden internationalen Werkstoffnormen:

ASTM B265 — Blech, Band und Platte
ASTM B348 — Stangen und Knüppel
AMS 4914 — Blech, Band und Platte (Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)
AMS 4932 — Blech, Band und Platte (lösungsgeglüht und ausgelagert)
AMS 4933 — Stangen, Draht und Schmiedestücke
Materialeigenschaften

Mechanische und physikalische Eigenschaften

Typische Eigenschaften für Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al (lösungsgeglüht vs. ausgelagert):

Zugfestigkeit (lösungsgeglüht) 830 MPa (120 ksi)
Zugfestigkeit (ausgelagert) 1,170–1,310 MPa (170–190 ksi)
Streckgrenze (lösungsgeglüht) 800 MPa (116 ksi)
Streckgrenze (ausgelagert) 1,100–1,240 MPa (160–180 ksi)
Bruchdehnung (lösungsgeglüht) 15–20%
Bruchdehnung (ausgelagert) 6–8%
Dichte 4.71 g/cm³ (0.170 lb/in³)
Elastizitätsmodul 100 GPa (14.5 × 10⁶ psi)
Beta-Transus 760°C (1,400°F)
Härte (ausgelagert) 40–44 HRC
Kaltbiegeradius (lösungsgeglüht) 1.5T to 2T
Verarbeitungsmethoden

Verfügbare Verarbeitungsmethoden

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al kann mit den folgenden Fertigungstechniken verarbeitet werden:

Kaltumformung — Hervorragend im lösungsgeglühten Zustand; komplexe Formen können bei Raumtemperatur geformt werden
Blechumformung — Stanzen, Tiefziehen, Abkantbiegen sind alle anwendbar
CNC-Bearbeitung — Gut sowohl im ST- als auch im ausgelagerten Zustand
WIG-Schweißen — zulässig; zur Wiederherstellung der Grundwerkstofffestigkeit ist eine Alterung nach dem Schweißen erforderlich
Widerstandspunktschweißen — hervorragend für dünnwandige Baugruppen
Laserschweißen — geeignet für präzise Blechverbindungen
Lösungsglühen — bei 790–815 °C (1.450–1.500 °F) mit anschließender schneller Luftabkühlung
Alterung — bei 480–540 °C (900–1.000 °F) für 8–16 Stunden
Chemisches Ätzen — Standard-HF/HNO₃-Lösungen mit betaspezifischen Ätzraten
Eloxieren — anwendbar für Korrosionsschutz und Verschleißfestigkeit
Downstream Products

Typische Produkte & Komponenten

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al wird üblicherweise zu folgenden nachgelagerten Produkten verarbeitet:

Luftfahrt-Blechstrukturen — Rohrleitungen, Verkleidungen, Motorhauben
Wabenkern-Sandwichpaneele für Flugzeugböden und Steuerflächen
Flugzeugfederkomponenten — Fahrwerksfedern, Steuerungsfedern
Hochfeste Verbindungselemente und Nieten (kaltgestaucht)
Flugzeugsitzschienen und Innenstrukturen
Hautpaneele für Raketen und Lenkflugkörper
Leichte Panzerplatten für Militärfahrzeuge
Kfz-Auspufffedern und Aufhängungskomponenten
Branchen

Hauptbranchen

Grade 21 Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al ist in folgenden Branchen das bevorzugte Material:

Luftfahrt — Blechstrukturen, Rohrleitungen, Federn, Wabenpaneele
Verteidigung — Leichte Panzerung, Raketenstrukturen
Automobilindustrie — Federn, Auspuffkomponenten, Crashstrukturen
Motorsport — Leichte Fahrgestelle und Karosserieteile
Medizintechnik — Federinstrumente und kieferorthopädische Geräte
Alternative Materialien

Alternative Werkstoffe

Je nach Anwendungsanforderungen kann Grade 21 durch folgende Werkstoffe ersetzt werden:

Grade 5 (Ti-6Al-4V) — Geringere Umformbarkeit, aber höherer Elastizitätsmodul und niedrigere Kosten für Blechanwendungen
Grade 9 (Ti-3Al-2.5V) — Geringere Festigkeit, aber bessere Kaltumformbarkeit für Rohre
Grade 19 (Ti-10V-2Fe-3Al) — Besser für dickwandige Schmiedeteile, aber weniger umformbar in Blechform
Ti-5-5-5-3 (Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr) — Alternative hochfeste Beta-Legierung
Federstahl (SAE 5160) — Niedrigere Kosten für Federanwendungen, aber schwerer
Warum Boze Titanium Manufacturing Center

Warum Sie uns für diese Sorte wählen sollten

Boze Titanium Manufacturing Center fertigt Beta-Titan-Bauteile der Güte 21 für die Luftfahrt mit Präzisionsumformung, Vakuumwärmebehandlung und AS9100D-Qualitätssystemen.

Häufig gestellte Fragen

Häufige Fragen von Ingenieuren zu dieser Titansorte und unseren Präzisionsbearbeitungskapazitäten.

Was ist Beta-Titan der Güteklasse 21 (Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)?

Güteklasse 21 ist eine metastabile Beta-Legierung, die im lösungsgeglühten Zustand eine außergewöhnliche Kaltumformbarkeit bietet und nach dem Auslagern über 1.170 MPa erreicht.

Welche Anwendungen profitieren von Güteklasse 21?

Güteklasse 21 ist ideal für Luftfahrt-Blechstrukturen, Wabenplatten, Flugzeugfedern und hochfeste Befestigungen.

Können Sie Titan der Güteklasse 21 umformen?

Ja. Im lösungsgeglühten Zustand lässt es sich wie CP-Titan umformen. Nach der Umformung führen wir eine Vakuumauslagerung durch, um die volle Festigkeit zu erreichen.

Benötigen Sie Grade 21 Komponenten?

Unser Ingenieurteam liefert präzisionsgefertigte Komponenten aus Grade 21. Reichen Sie Ihre RFQ ein und erhalten Sie innerhalb von 24–48 Stunden ein wettbewerbsfähiges Angebot.

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Common questions from this audience

How do I choose the right titanium grade?

Selection depends on strength, corrosion resistance, formability and application — CP grades for corrosion, alpha-beta alloys like Ti-6Al-4V for strength, and ELI grades for medical.

Which titanium grade is best for medical implants?

Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) per ASTM F136 is the most common implantable grade for its strength and biocompatibility.

What certifications accompany titanium material?

Mill test certificates (ASTM, AMS), EN 10204 3.1 reports and full lot traceability are provided with every shipment.

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