Para aquellos que no están familiarizados con los productos de titanio, es fácil confundir el titanio de grado 5 y el de grado 23. Si bien pueden parecer similares, ya que ambos contienen 6% de aluminio y 4% de vanadio, existen diferencias significativas en su composición química, propiedades mecánicas y aplicaciones. En este artículo, exploraremos estas diferencias para ayudarlo a comprender qué material se adapta mejor a sus necesidades.
Composición química
- Titanio grado 5 (Ti-6Al-4V)
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Resistencia a la tracción, mín. |
Límite elástico(0.2% de compensación) mínimo o rango |
Elongación en 4D, minuto, |
Reducción de Área, mín. |
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ksi |
MPa |
ksi |
MPa |
% |
% |
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130 |
895 |
120 |
828 |
10 |
25 |
- Titanio grado 23 (Ti-6Al-4V ELI)
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Resistencia a la tracción, mín. |
Límite elástico(0.2% de compensación) mínimo o rango |
Elongación en 4D, minuto, |
Reducción de Área, mín. |
||
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ksi |
MPa |
ksi |
MPa |
% |
% |
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120 |
828 |
110 |
759 |
10 |
15 |
El grado 23 es esencialmente una versión poco intersticial del grado 5, con menos elementos intersticiales como oxígeno y nitrógeno. Esta reducción aumenta su ductilidad y resistencia a la fractura, lo que lo hace ideal para implantes médicos donde la biocompatibilidad es crucial.
Propiedades mecánicas
- Titanio grado 5 (Ti-6Al-4V)
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Resistencia a la tracción (mín.) |
130 ksi (895 MPa) |
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Límite elástico (mín.) |
120 ksi (828 MPa) |
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Elongación en 4D (min) |
10% |
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Reducción de Área (min) |
25% |
- Titanio grado 23 (Ti-6Al-4V ELI)
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Resistencia a la tracción (mín.) |
120 ksi (828 MPa) |
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Límite elástico (mín.) |
110 ksi (759 MPa) |
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Elongación en 4D (min) |
10% |
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Reducción de Área (min) |
15% |
- Fortaleza:El grado 5 ofrece un límite elástico y de tracción superior, lo que lo hace ideal para entornos de alto estrés, como aplicaciones aeroespaciales y militares. El grado 23, aunque tiene una resistencia ligeramente menor, aún proporciona un amplio rendimiento para la mayoría de las aplicaciones, con el beneficio adicional de una mayor tenacidad a la fractura.
- Dureza a la fractura:La alta resistencia del grado 5 tiene la desventaja de una fractura potencialmente más frágil, especialmente bajo estrés extremo y bajas temperaturas. El grado 23, debido a su contenido intersticial ultrabajo, mejora significativamente la tenacidad a la fractura, haciéndolo menos propenso a fallas frágiles. Esto es particularmente beneficioso para los implantes médicos donde se debe minimizar el riesgo de fractura.
- Resistencia a la corrosión:Ambas aleaciones son altamente resistentes a la corrosión. Sin embargo, el Grado 23 sobresale en biocompatibilidad debido a su contenido reducido de oxígeno, lo que minimiza los problemas relacionados con la corrosión en los implantes médicos.
Aplicaciones
- Aplicaciones de titanio de grado 5:
- Aeroespacial:Gracias a su excelente relación resistencia-peso, el Grado 5 se utiliza ampliamente en componentes estructurales, sujetadores y piezas de motores de aviones y naves espaciales.
- Marina:La excelente resistencia a la corrosión del Grado 5 en ambientes de agua salada lo hace ideal para la construcción naval y equipos submarinos.
- Equipos industriales:Esta aleación es crucial para piezas de alto rendimiento en entornos químicos corrosivos.
- Aplicaciones de titanio de grado 23:
- Implantes Médicos:El grado 23 se prefiere en ortopedia e implantes dentales debido a su flexibilidad superior, resistencia a las fracturas y biocompatibilidad mejorada. Se utiliza en implantes de cadera y rodilla, implantes dentales y otros dispositivos de fijación ósea.
- Instrumentos médicos:El grado 23 también se usa ampliamente en instrumentos quirúrgicos, dispositivos ortopédicos y otras aplicaciones donde la alta resistencia y flexibilidad son cruciales.
- Cardiovascular:El grado 23 es ideal para stents de válvulas cardíacas, implantes cardiovasculares y otras herramientas críticas de cirugía cardíaca.
Decisión final: ¿Qué aleación de titanio debería elegir?
La elección entreGrado 5yGrado 23El titanio depende en última instancia de su aplicación específica.
Para alta resistencia en ambientes extremos comoaeroespacial, marino o industrialuso, el Grado 5 es la opción ideal. Su alta resistencia a la tracción y su excelente resistencia a la corrosión lo hacen perfecto para condiciones exigentes.
Para una mayor flexibilidad y biocompatibilidad, especialmente enimplantes médicos o herramientas quirúrgicas, El grado 23 es la mejor opción. Su ductilidad mejorada y tenacidad a la fractura lo hacen superior para aplicaciones que requieren estabilidad a largo plazo dentro del cuerpo humano.
EnMateriales metálicos Co., Ltd. de Baoji Zecheng,Ofrecemos una amplia gama de productos de titanio de grado 5 y grado 23. Si tiene alguna pregunta o necesita más información, no dude encontáctanos.