סגסוגת טיטניום GR5 (Ti-6Al-4V): הרכב, מאפיינים ויישומים
Jan 20, 2026
מהי סגסוגת טיטניום GR5?
סגסוגת טיטניום GR5, המכונה Ti-6Al-4V, היא סגסוגת טיטניום דו פאזי אלפא-ביתא. האלומיניום פועל כמייצב אלפא המגביר חוזק ועמידות בחום, בעוד ונדיום פועל כמייצב בטא המשפר את המשיכות והקשיחות. יסודות טומאה כגון ברזל, חמצן, חנקן, פחמן ומימן נשלטים בקפדנות כדי להבטיח ביצועים מכניים עקביים.
הרכב כימי
| אֵלֵמֶנט | תוכן (משקל) |
|---|---|
| טִיטָן | לְאַזֵן |
| אֲלוּמִינְיוּם | 5.5 - 6.75 |
| ונדיום | 3.5 - 4.5 |
| בַּרזֶל | 0.40 מקסימום |
| חַמצָן | 0.20 מקסימום |
| פַּחמָן | 0.08 מקסימום |
| חַנקָן | מקסימום 0.05 |
| מֵימָן | 0.015 מקסימום |
מאפיינים פיזיים
צפיפות: כ-4.43 גרם/סמ"ק, מעט נמוך יותר מטיטניום טהור מסחרית ב-4.51 גרם/סמ"ק.
נקודת התכה: כ-1650 מעלות צלזיוס, מתאימה ליישומים בטמפרטורה גבוהה-.
מאפיינים מגנטיים: לגמרי לא-מגנטיים, מה שמבטל הפרעות מגנטיות במכשירי תעופה וחלל וציוד הדמיה רפואי.
מאפיינים מכניים
במצב חישול לפי ASTM B265, GR5 מספק חוזק מתיחה מינימלי של 895 MPa וחוזק תפוקה מינימלי של 828 MPa. חוזק מתיחה רגיל נע בין 895 ל-1000 MPa בהתאם לגודל המקטע והיסטוריית העיבוד. ההתארכות היא מינימום של 10 אחוז, והסגסוגת שומרת על קשיחות טובה עד לטמפרטורות קריוגניות. הוא מציג ביצועי עייפות מצוינים תחת עומסים מתחלפים בתדירות גבוהה{10} והתנגדות חזקה לזחילה בשימוש מתחת לכ-400 מעלות צלזיוס.
עמידות בפני קורוזיה
GR5 יוצר סרט תחמוצת צפוף, -מתרפא, המספק הגנה חזקה באטמוספרה, במי הים ובאמצעים חומציים ובסיסיים רבים. הוא עמיד בפני כלוריד- ופיצוח קורוזיה במתח טוב יותר מרוב הפלדות אל חלד, וזו הסיבה שהוא נמצא בשימוש נרחב בהנדסה ימית ובציוד לעיבוד כימי.
שדות יישום
תעופה וחלל
GR5 משמש עבור רכיבי מנועי מטוסים, מבני שלדות אוויר, חלקי גלגלי נחיתה ומחברים, כאשר יחס החוזק-ל-משקל משפר ישירות את המטען ואת יעילות הדלק.
רְפוּאִי
GR5 משמש עבור מכשירים כירורגיים ושתלים נושאי עומס. עבור שתלים קבועים, מועדף גרסת ה-ELI Grade 23 לכל ASTM F136 בשל הקשיחות וההתאמה הביולוגית הגבוהים שלו.
רכב וספורט מוטורי
מערכות פליטה, קפיצי מתלים ומחברים העשויים מ-GR5 מפחיתים את המסה הבלתי קפיצית ומשפרים את הביצועים ואת צריכת הדלק.
תעשייה ימית וכימית
ציוד להתפלת מי ים, פלטפורמות ימיות, צנרת-עמידה בפני קורוזיה, שסתומים ומיכלי אחסון נהנים מעמידות הסגסוגת למי ים וכימיקלים אגרסיביים.
ציוד ספורט
מסגרות אופניים, ראשי אלות גולף ומחבטי טניס משתמשים ב-GR5 בשל השילוב של משקל קל, חוזק ועמידות.
שאלות נפוצות
האם GR5 זהה ל-Ti-6Al-4V?
כֵּן. GR5 הוא הייעוד הסיני לסגסוגת הידועה בעולם בשם Ti-6Al-4V וכטיטניום דרגה 5 במערכת ASTM.
מהי הצפיפות של סגסוגת טיטניום GR5?
הצפיפות היא כ-4.43 גרם/סמ"ק, כ-56 אחוז מהצפיפות של פלדת פחמן.
האם ניתן לרתך טיטניום GR5?
כן, ניתן לרתך GR5 עם תהליכי TIG, MIG, פלזמה וקרן אלקטרונים, בתנאי שהמפרק מוגן באמצעות מיגון ארגון בטוהר- גבוה.
האם GR5 מתאים לשתלים רפואיים?
GR5 משמש עבור מכשירים כירורגיים, אך עבור שתלים קבועים, הגרסה הבין-סטילית הנמוכה במיוחד Ti-6Al-4V ELI, או דרגה 23, מוגדרת כדי לעמוד ב-ASTM F136.
מהי טמפרטורת השירות המקסימלית של GR5?
GR5 מדורג בדרך כלל עבור שירות רציף עד כ-400 מעלות צלזיוס, שמעליו יש לבדוק עמידות לזחילה והתנהגות חמצון עבור היישום הספציפי.
איך GR5 משתווה לטיטניום טהור מסחרית?
GR5 מציע חוזק כפול בערך מדרגות טיטניום טהור עם הפחתה קטנה ביכולת הצורה והריתוך, מה שהופך אותו לבחירה המועדפת ליישומים מבניים-נושאים עומס.
