1. Hàm lượng nhôm và vanadi
Các nguyên tố hợp kim chính của hợp kim titan loại 5 là nhôm (Al) làm chất ổn định alpha và vanadi (V) làm chất ổn định beta. Phạm vi thành phần được chỉ định của họ là:
Nhôm (Al): 5,5% – 6,75% tính theo trọng lượng
Vanadi (V): 3,5% – 4,5% tính theo trọng lượng
Nhôm cải thiện độ bền kéo, khả năng chống rão và mô đun đàn hồi, trong khi vanadi tăng cường độ dẻo, độ dẻo dai và khả năng rèn. Titan là yếu tố cân bằng.
2. Yêu cầu về hàm lượng oxy, nitơ và hydro
Các nguyên tố xen kẽ như oxy, nitơ và hydro ảnh hưởng mạnh đến tính chất cơ học, đặc biệt là độ dẻo và độ bền đứt gãy. Giới hạn trên nghiêm ngặt được chỉ định:
Oxy (O): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,20% trọng lượng
Nitơ (N): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05% trọng lượng
Hydro (H): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,015% trọng lượng
Oxy và nitơ làm tăng độ bền và độ cứng nhưng làm giảm độ dẻo. Hydro phải được kiểm soát chặt chẽ để ngăn chặn hiện tượng giòn hydro, có thể dẫn đến nứt khi sử dụng.
3. Hàm lượng sắt tối đa
Sắt là nguyên tố tạp chất ổn định beta phổ biến trong hợp kim titan. Đối với hợp kim titan cấp 5 tiêu chuẩn:
Sắt (Fe): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,40% trọng lượng
Quá nhiều sắt có thể gây ra sự không đồng nhất về cấu trúc vi mô và ảnh hưởng đến tính nhất quán của các tính chất cơ học.
4. Cấp độ oxy thấp / độ tinh khiết cao
Có, hợp kim titan Loại 5 có các loại có lượng oxy thấp và độ tinh khiết cao được xác định rõ ràng, thường được gọi là ELI Cấp 5 (Khe kẽ Cực Thấp).
ELI cấp 5 được thiết kế cho các ứng dụng yêu cầu độ bền, khả năng chống mỏi và độ tin cậy cực cao, chẳng hạn như cấy ghép y sinh và các bộ phận quan trọng của ngành hàng không vũ trụ. So với loại 5 tiêu chuẩn, nó có các biện pháp kiểm soát chặt chẽ hơn nhiều đối với các yếu tố xen kẽ và tạp chất:
Oxy (O): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,13% (thấp hơn đáng kể so với tiêu chuẩn 0,20%)
Sắt (Fe): Nhỏ hơn hoặc bằng 0,25%
Nitơ và hydro cũng được kiểm soát ở mức tối đa thấp hơn
Tóm lại, Cấp 5 (Ti‑6Al‑4V) tiêu chuẩn có phạm vi xác định cho Al, V, O, N, H và Fe, trong khi ELI Cấp 5 cung cấp tùy chọn nồng độ oxy thấp, độ tinh khiết cao cho các ứng dụng hiệu suất cao và độ tin cậy cao.
