Ti-6Al-4V ELI Titan-Rundstab Grade 23

Der Rundstab aus der Titanlegierung Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) ist ein Titanwerkstoff für Anwendungen, die hohe Festigkeit, lange Ermüdungslebensdauer und ausgezeichnete Biokompatibilität erfordern. Typische Einsatzbereiche sind medizinische Implantate, die Luft- und Raumfahrt sowie kryogene Anlagen mit hohen Anforderungen an Festigkeit, Zuverlässigkeit und dokumentierte Qualität.

Gegenüber dem Standardwerkstoff Grade 5 weist die ELI-Variante geringere Gehalte an interstitiellen Elementen auf. Dadurch verbessern sich Bruchzähigkeit, Ermüdungsverhalten und mechanische Eigenschaften bei tiefen Temperaturen. Chalco Titanium liefert den Rundstab in Durchmessern von 3 mm bis 200 mm (0,125″ bis 8″). Zahlreiche Abmessungen sind ab Lager verfügbar und können innerhalb von 48 Stunden weltweit versandt werden. Eine Übersicht finden Sie in der detaillierten Tabelle der Lagerabmessungen.

Warum einen Titan-Rundstab Grade 23 wählen?

• Hohe Festigkeit bei geringem Gewicht: Die Zugfestigkeit beträgt mindestens 860 MPa, die Dichte nur 4,43 g/cm³. Damit ist der Werkstoff rund 40 % leichter als Edelstahl.
• Lange Ermüdungslebensdauer bei einem Sauerstoffgehalt von höchstens 0,13 %. Die Ermüdungslebensdauer liegt etwa 10–15 % über der von herkömmlichem Grade 5.
• Auch bei Temperaturen bis −196 °C und in Schweißbereichen bleibt die Zähigkeit hoch, wodurch sich das Risiko der Rissausbreitung verringert.
• Die Schlagzähigkeit bleibt unter kryogenen Bedingungen stabil. Der Werkstoff eignet sich daher für Anwendungen bei Flüssigstickstofftemperaturen und für kryogene Anlagen.
• Der Werkstoff lässt sich gut bearbeiten und schweißen und eignet sich für WIG- und Elektronenstrahlschweißverfahren sowie für Präzisionszuschnitte., TIG, EB

Spezifikationen und Zertifizierungen für Ti-6Al-4V ELI Titan-Rundstab

Die Rundstäbe aus Ti-6Al-4V ELI von Chalco Titanium werden nach internationalen Werkstoff- und Prüfstandards geliefert und erfüllen die Dokumentationsanforderungen für Anwendungen in Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und Industrie.

Anwendbare internationale Standards:

• ASTM F136
• ASTM F67
• ASTM B348
• AMS 2631
• AMS 4930
• AMS 6932
• MIL-T-9047

Verfügbare Zertifikate und Werkstoffnachweise:

• ISO 5832-3
• EN 10204 3.1
• SGS oder TÜV 3.2

Industrielle Anwendungen von Titan-Rundstab Grade 23

Titan-Rundstab aus Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) wird in Branchen mit hohen Leistungsanforderungen eingesetzt. Seine hohe Festigkeit, das gute Ermüdungsverhalten, die Zähigkeit bei tiefen Temperaturen und die ausgezeichnete Biokompatibilität machen ihn für Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt sowie Energie- und Industrieanlagen geeignet.

Medizintechnik

In der Medizintechnik wird der Werkstoff unter anderem für dauerhaft implantierbare Produkte wie orthopädische Schrauben, Pedikelschrauben, Marknägel und Zahnimplantate verwendet. wurde die Biokompatibilität nach ISO 10993 geprüft; zudem wurden mehr als 20 Millionen Lastwechsel ohne Rissbildung erreicht.

Luft- und Raumfahrt

In der Luft- und Raumfahrt eignen sich Rundstäbe Grade 23 für hochbelastete Strukturbauteile, Tankböden und Fahrwerksverbindungen. Die Schlagzähigkeit bleibt bei Temperaturen unter 100 °C stabil. WIG- und Elektronenstrahlschweißen sind möglich; nach dem Schweißen sollen mehr als 95 % der mechanischen Eigenschaften erhalten bleiben., TIG, EB

Industrielle Fertigung

In Industrie und Energietechnik wird der Werkstoff für kryogene Druckbehälter, Flüssigstickstofftanks, Fundamentelemente von Offshore-Anlagen und Hochdruckausrüstung eingesetzt. Er bietet eine hohe Beständigkeit gegen chloridhaltige Medien. wurden Anlagen über sieben Jahre ohne Wartungsunterbrechung betrieben.

Anwendungsbeispiele für Ti-6Al-4V ELI Titan-Rundstab

Medyssey Zenius™ Wirbelsäulenfixationssystem

Die US-amerikanische FDA hat die Zenius™-Serie von Wirbelsäulenfixationssystemen aus Titanlegierung unter 510(k) Nr. K121670 freigegeben. Das System umfasst Verbindungsschrauben aus Ti-6Al-4V sowie Pedikelschrauben aus ELI-Werkstoff nach ASTM F136.

Durch den Einsatz von Grade 23 erreichen Schrauben und Verbindungsstäbe eine Zugfestigkeit von mindestens 860 MPa und eine Dehnung von mindestens 10 %. Dies unterstützt die Zuverlässigkeit des Implantats.

SeaSpine Daytona® Wirbelsäulensystem für kleine Staturen

Die Daytona®-Serie von SeaSpine verfügt über eine FDA-510(k)-Freigabe (K163604) für alle Implantatkomponenten. Dazu gehören Verbindungsstäbe aus Ti-6Al-4V ELI mit Durchmessern von 4,5–7,5 mm.

Das gute Ermüdungsverhalten und der niedrige Elastizitätsmodul von Grade 23 unterstützen eine stabile Korrektur und langfristige Verträglichkeit bei kleineren Patienten sowie eine dauerhafte Fixierung.

Western Superconducting Corporation entwickelt wichtige Flugzeugstrukturbauteile

Western Superconducting Corporation hat Titanstäbe aus Ti-6Al-4V ELI mit großen Durchmessern von Ø 200 mm bis Ø 650 mm entwickelt. zählt Ø 650 mm zu den weltweit führenden Abmessungen. Solche Stäbe werden für hochbelastete Flugzeugstrukturen wie Hauptträger, Rumpfrahmen und Fahrwerke eingesetzt.

Ti-6-4

Wirbelsäulensystem

Flugzeug

Unterschiede zwischen Ti-6Al-4V ELI und Ti-6Al-4V Titan-Rundstab

Chemische Zusammensetzung von Ti-6Al-4V ELI Titan-Rundstab

Der Sauerstoffgehalt der Legierung Ti-6Al-4V ELI beträgt höchstens 0,13 %, der Stickstoffgehalt höchstens 0,05 % und der Wasserstoffgehalt höchstens 0,013 %. Die niedrigen Gehalte an interstitiellen Elementen verbessern Bruchzähigkeit und Ermüdungslebensdauer und eignen sich besonders für hohe zyklische Belastungen und Tieftemperaturanwendungen.

Mechanische Eigenschaften von Ti-6Al-4V ELI

Spezifizierte Mindestwerte

Dies sind die in den Standards festgelegten Mindestanforderungen an Festigkeit und Duktilität für medizinische Anwendungen und die Luft- und Raumfahrt:

• Streckgrenze ≥ 793 MPa, Zugfestigkeit ≥ 862 MPa, Dehnung ≥ 10 %
• Damit erfüllt der Werkstoff bereits im spezifizierten Grundzustand die Anforderungen an hochbelastete und sicherheitsrelevante Bauteile.

Typische Eigenschaften

Die folgenden Werte zeigen die typischen Eigenschaften bei unterschiedlichen Wärmebehandlungszuständen:

Walzgeglüht

Die Zugfestigkeit erreicht 896 MPa, die Dehnung 15 %. Dies bietet ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit und Duktilität.

β-geglüht

Die Streckgrenze ist etwas niedriger, die Zähigkeit jedoch höher. Dieser Zustand eignet sich für Bauteile mit hohen Ermüdungsanforderungen.

Rekristallisationsgeglüht

Hohe Duktilität mit 36 % Brucheinschnürung; geeignet für komplexe Umformung und Weiterverarbeitung.

Bearbeitungsübersicht für Ti-6Al-4V ELI Titan-Rundstab

Warmumformung

Kaltumformung

Zerspanung

Neben Rundstäben aus Ti-6Al-4V ELI fertigen wir auch Ti-6Al-4V-ELI-Titan-Vierkantstäbe, Flachstäbe und Sechskantstäbe für unterschiedliche Bearbeitungs- und Konstruktionsanforderungen. Ein breites Abmessungsprogramm, enge Toleranzen und hochwertige Oberflächen stehen zur Verfügung. Entdecken Sie unser vollständiges Sortiment an Titan-Rundstäben und weiteren Produktformen. Senden Sie uns Ihre Projektdaten, wenn Sie eine kundenspezifische Lösung oder eine kurzfristige Lieferung benötigen.

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Lagerabmessungen für Ti-6Al-4V ELI Titan-Rundstab

Chalco Titanium führt Titan-Rundstäbe aus Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) von 1/8″ bis 3″ in Standardlängen bis 144″. Kundenspezifische Zuschnitte sind ebenfalls möglich. Die engen Maßtoleranzen eignen sich für Präzisionsbearbeitung und Strukturmontage.

Toleranzen für Ti-6Al-4V ELI Titan-Rundstab

Für die hochpräzise Bearbeitung liefert Chalco Titanium Rundstäbe aus Ti-6Al-4V ELI (Grade 23) mit engen Durchmessertoleranzen. Lagerabmessungen reichen von 1/8″ bis 2″; je nach Durchmesser gelten Toleranzen ab ±0,005″ bis maximal ±1/64″.

Häufig gestellte Fragen, FAQ

Können Sie Grade 23 nach AMS 4930 liefern?

Ja. Unser Lagerprogramm umfasst Material nach ASTM F136 und AMS 4930.

Sind kundenspezifische Längen möglich?

Ja. Die minimale Zuschnittlänge beträgt 100 mm, die maximale Länge 4 m.

Welche Bearbeitungsverfahren sind möglich?

Ti-6Al-4V ELI eignet sich für Präzisionsbearbeitung wie Drehen, Fräsen und Bohren. Niedrige Schnittgeschwindigkeiten, hohe Vorschübe und reichlich Kühlschmierstoff reduzieren Werkzeugverschleiß und thermische Oberflächenschäden. Chlorfreie Kühlschmierstoffe verringern zudem das Risiko von Spannungskorrosion.

Welche Oberflächenausführungen sind verfügbar?

Verfügbar sind schwarze Walzhaut nach der Warmumformung, gebeizte Oberfläche als Standardausführung, gedrehte oder geschliffene Oberfläche, Hochglanzpolitur und Ultraschallreinigung. Auf Anfrage sind außerdem Passivieren und Eloxieren von Titan möglich.

Ist nach dem Schweißen eine Wärmebehandlung erforderlich?

In der Regel nicht. Bei hohen Anforderungen an die Ermüdungslebensdauer wird jedoch Vakuumglühen empfohlen.

Sind Abnahmen durch unabhängige Prüfstellen möglich?

Auf Kundenwunsch können Abnahmeprüfzeugnisse 3.2 unter Einbeziehung von SGS, TÜV, BV oder anderen Prüfstellen bereitgestellt werden.

Liefern Sie international und wie lang ist die Lieferzeit?

Wir liefern weltweit. Lagerware kann innerhalb von 48 Stunden versandt werden; kundenspezifische Abmessungen sind in der Regel innerhalb von 5–10 Arbeitstagen lieferbar.