Grau 23 – Titânio Médico Ti-6Al-4V ELI Grau 23 ELI
Ti-6Al-4V ELI (Grau 23, UNS R56401) — a variante de grau médico do Ti-6Al-4V com elementos intersticiais extra baixos (oxigênio ≤0,13%, nitrogênio, carbono) para maior tenacidade à fratura, ductilidade e resistência à fadiga em dispositivos médicos implantáveis e aplicações criogênicas.
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O que é o Titânio Grau 23 (Ti-6Al-4V ELI)?
O Grau 23 (Ti-6Al-4V ELI, Extra Baixo Intersticial) é uma versão modificada do Grau 5 Ti-6Al-4V com teor reduzido de oxigênio (máximo 0,13% vs 0,20% no Grau 5) e controle mais rigoroso de nitrogênio, carbono e hidrogênio. Esta química ELI melhora significativamente a ductilidade, tenacidade à fratura e desempenho à fadiga, tornando-o o material preferido para dispositivos médicos implantáveis e aplicações criogênicas que exigem confiabilidade superior.
Classificação
UNS R56401
Nomes Comuns
Características Principais
- Tenacidade à fratura superior (KIC) em comparação com o Grau 5 padrão
- Ductilidade e resistência à fadiga aprimoradas para confiabilidade de implantes de longo prazo
- Excelente biocompatibilidade — em conformidade com a ISO 10993
- Sensibilidade ao entalhe reduzida para melhor desempenho em projetos de implantes rosqueados
- Tenacidade para temperaturas criogênicas — adequado para serviço com GNL e hidrogênio líquido
- Resistência à corrosão equivalente ao Ti-6Al-4V padrão
Normas Aplicáveis
O titânio Grau 23 está em conformidade com as seguintes normas internacionais de materiais:
Propriedades Mecânicas e Físicas
Propriedades típicas à temperatura ambiente para o Ti-6Al-4V ELI Grau 23 (condição recozida):
Métodos de Processamento Disponíveis
O Ti-6Al-4V ELI Grau 23 pode ser processado usando as seguintes técnicas de fabricação:
Produtos e Componentes Típicos
O Ti-6Al-4V ELI Grau 23 é comumente fabricado nos seguintes produtos a jusante:
Indústrias Principais
O Grau 23 Ti-6Al-4V ELI é o material de escolha nestas indústrias:
Materiais Alternativos
Dependendo dos requisitos da aplicação, o Grau 23 pode ser substituído por:
Tabela Comparativa
Propriedades mecânicas dos nossos graus principais de titânio. Todos os valores representam propriedades mínimas especificadas conforme as normas ASTM B265 / AMS 4928.
| Grau de Titânio | Especificação | Resistência à Tração (MPa) | Limite de Escoamento (MPa) | Alongamento (%) | Dureza (HV) | Vantagem Principal |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Grade 5 Ti-6Al-4V | ASTM B265 | ≥ 895 | ≥ 828 | ≥ 10 | ~ 330 | Padrão industrial de alta resistência |
| Grade 23 ELI Ti-6Al-4V ELI | ASTM B265 | ≥ 860 | ≥ 795 | ≥ 10 | ~ 315 | Tenacidade à fratura aprimorada para implantes |
* Todos os valores são propriedades mínimas especificadas à temperatura ambiente conforme as normas ASTM/AMS aplicáveis. Os valores de dureza são aproximados em Vickers (HV). Consulte nossa equipe de engenharia para dados específicos da aplicação.
Por que nos escolher para este grau
A Boze Titanium Manufacturing Center é uma fabricante de precisão de grau médico confiável, especializada em componentes de Ti-6Al-4V ELI Grau 23 para aplicações de implantes ortopédicos, dentários e espinhais. Nossa instalação certificada ISO 13485 processa material certificado ASTM F136 por meio de torneamento CNC tipo suíço, fresamento de 5 eixos e acabamento de superfície avançado. Cada componente é produzido com rastreabilidade total de material de fontes de usina certificadas, verificação dimensional CMM e passivação conforme ASTM F86. Nossa equipe de engenharia fornece revisão DFM confidencial em 24 horas para desenhos de dispositivos médicos, com pacotes de documentação completos para conformidade com FDA/ISO 13485.
Perguntas Frequentes
Perguntas comuns de engenheiros sobre este grau de titânio e nossas capacidades de usinagem de precisão.
O que é o titânio Grau 23 (Ti-6Al-4V ELI) e como ele difere do Grau 5 padrão?
O Grau 23 (Ti-6Al-4V ELI) é uma variante de Intersticiais Extra Baixos do Grau 5, com limites estritamente controlados de oxigênio (≤0,13%), nitrogênio e carbono. Esta química ELI proporciona tenacidade à fratura, ductilidade e resistência à fadiga superiores, tornando-o o material preferido para dispositivos médicos implantáveis e aplicações criogênicas onde a confiabilidade é crítica.
É possível usinar o titânio Grau 23 ELI para aplicações de implantes médicos?
Sim. Usinamos o Ti-6Al-4V ELI Grau 23 em nossa instalação em conformidade com a ISO 13485, usando torneamento CNC tipo suíço e fresamento de 5 eixos. Alcançamos tolerâncias de até ±0,003 mm (±0,00012 pol) com acabamentos superficiais de até Ra 0,1 µm. Todos os componentes médicos são processados sob controles de processo rigorosos com rastreabilidade total de lote.
Quais certificações vocês fornecem com componentes médicos de titânio Grau 23?
Cada pedido médico inclui MTRs Tipo 3.1 conforme EN 10204 documentando a composição química de acordo com ASTM F136, relatórios de inspeção dimensional por CMM, verificação de acabamento superficial e certificação de passivação. Marcação a laser compatível com UDI e rastreabilidade DHR FDA/ISO 13485 estão disponíveis.
Grade 23 vs Grade 5 titanium — which is better for medical implants?
For permanent, load-bearing implantable devices (orthopedic stems, spinal cages, dental implants, fracture-fixation plates that remain in the body), Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI) is the preferred material because its lower interstitial content yields measurably higher fatigue life and fracture toughness. Grade 5 can be used for non-implant surgical instruments, external fixators, and short-term devices, but the ELI variant is required where long-term biocompatibility and cyclic loading intersect.
Can Grade 23 and Grade 5 titanium be used interchangeably for machining?
No — not for regulated applications. They share the same nominal chemistry, so machinability, tool selection, and CMM inspection workflow are essentially identical, but the MTR must declare the correct UNS number (R56400 vs R56401) and the applicable standard (ASTM F136 for Grade 23, AMS 4928 / AMS 4911 for Grade 5). Substituting Grade 5 for a Grade 23 callout will fail medical device audits even when dimensional results are equivalent.
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Guidance for the professionals who specify titanium
Role-specific answers and resources for engineers and buyers in this industry.
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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