Ti 6Al 4V ELI-Legierung der Güteklasse 23 (UNS R56401) für chirurgische Implantate
Oct 22, 2025
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Produktbeschreibung
Titanlegierungen werden in drei Hauptgruppen unterteilt: Alpha-Phase, Beta-Phase und Alpha-Beta-Phase. Die Ti 6Al 4V ELI-Legierung der Güteklasse 23 ist eine Alpha-Beta-Knetlegierung. Das ELI steht für Extra Low Interstitial. Damit eine Legierung als ELI-Produkt gekennzeichnet werden kann, muss sie im Werk als solches hergestellt werden.
Chemische Zusammensetzung
| Element | Inhalt (%) |
|---|---|
| Titan, Ti | 88.09 - 91 |
| Aluminium, Al | 5.5 - 6.5 |
| Vanadium, V | 3.5 - 4.5 |
| Eisen, Fe | Kleiner oder gleich 0,25 |
| Kohlenstoff, C | Kleiner oder gleich 0,080 |
| Stickstoff, N | Kleiner oder gleich 0,030 |
| Wasserstoff, H | Kleiner oder gleich 0,0125 |
| Andere, jeder | Kleiner oder gleich 0,10 |
| Sonstiges, insgesamt | Kleiner oder gleich 0,40 |
Physikalische Eigenschaften
| Eigenschaften | Metrisch | Kaiserlich |
|---|---|---|
| Dichte | 4,43 g/cm3 | 0,160 Pfund/Zoll3 |
| Schmelzpunkt | 1604 - 1660 Grad | 2919 - 3020 Grad F |
Mechanische Eigenschaften
| Eigenschaften | Metrisch | Kaiserlich |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit | 860 MPa | 125.000 psi |
| Streckgrenze | 790 MPa | 115.000 psi |
| Poissonzahl | 0.342 | 0.342 |
| Elastizitätsmodul | 113,8 GPa | 16510 ksi |
| Schubmodul | 44,0 GPa | 6380 ksi |
| Bruchdehnung | 15% | 15% |
| Härte, Brinell | 326 | 326 |
| Härte, Knoop | 354 | 354 |
| Härte, Rockwell C | 35 | 35 |
| Härte, Vickers | 341 | 341 |
Thermische Eigenschaften
| Eigenschaften | Metrisch | Kaiserlich |
|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient (@20–100 Grad/68–212 Grad F) | 8,60 µm/m Grad | 4,78 µZoll/Zoll Grad F |
| Wärmeleitfähigkeit | 6,70 W/mK | 46,5 BTU in/h.ft². Abschluss F |
Andere Bezeichnungen
Äquivalente Materialien zur Ti 6Al 4V ELI-Legierung der Güteklasse 23 sind wie folgt:
AMS 4907
AMS 4931
ASTM F136
ASTM F467 (TI-5)
ASTM F468 (5)
ASTM F468 (S)
MIL F-83142
MIL T-9046
MIL T-9047
SPS M618
AMS 4930
AMS 4956
Herstellung und Wärmebehandlung
Bearbeitbarkeit
Die Ti 6Al 4V ELI-Legierung der Güteklasse 23 kann mit langsamen Geschwindigkeiten, der richtigen Menge an Kühlmittelfluss und hohen Vorschüben bearbeitet werden. Für die Bearbeitung dieser Legierung sollten Hochgeschwindigkeitswerkzeuge verwendet werden. Die empfohlenen Werkzeugtypen sind Wolframcarbid mit den Bezeichnungen C1–C4 oder auf Kobaltbasis.
Bildung
Die Legierung Ti 6Al 4V ELI der Güteklasse 23 kann warm oder kalt geformt werden. Zu den Formtechniken gehören Hydropress, Streck- oder Fallhammer.
Schweißen
Die Schweißbarkeit der Ti 6Al 4V ELI-Legierung der Güteklasse 23 wird als mittelmäßig eingestuft.
Wärmebehandlung
Das Material kann 2 Stunden lang bei 904–954 Grad (1660–1750 Grad F) lösungsbehandelt und anschließend mit Wasser abgeschreckt werden.
Glühen
Zum Glühen einer Ti 6Al 4V ELI-Legierung der Güteklasse 23 muss das Material etwa 1/4 und 4 Stunden lang bei 732 Grad (1350 Grad F) gehalten werden. Anschließend sollte es im Ofen auf 566 Grad (1050 Grad F) und dann an der Luft abgekühlt werden.
Schmieden
Das Grobschmieden kann bei 982 Grad (1800 Grad F) durchgeführt und bei 968 Grad (1750 Grad F) abgeschlossen werden.
Heißes Arbeiten
Die Warmumformung verbessert die allgemeine Duktilität des Materials.
Kaltumformung
Die Kaltumformeigenschaften dieses Materials entsprechen denen von austenitischem Edelstahl. Es wird empfohlen, nach der Arbeit-zu glühen, um wieder günstige Leistungseigenschaften zu erreichen.
Altern
Die Alterung einer Ti 6Al 4V ELI-Legierung der Güteklasse 23 kann 4 Stunden lang bei 538 Grad (1000 Grad F) und luftgekühlt durchgeführt werden.
Anwendungen
Die Legierung Ti 6Al 4V ELI der Güteklasse 23 wird in den folgenden Bereichen verwendet:
Chirurgische Implantate
Flugzeugkomponenten
Strukturkomponenten
In einer Vielzahl von Salzwasseranwendungen
In kryogenen Hochdruckbehältern bis zu -320 Grad
In Anwendungen, die eine hervorragende Bruchzähigkeit und Ermüdungsfestigkeit erfordern.
Von GNEE bereitgestellte Produkte
| Hauptprodukt | Gemeinsame Güten (ASTM) | Standardspezifikationen | Gemeinsame Oberflächenbehandlung |
|---|---|---|---|
| Titanrohr (Nahtlos und geschweißt) |
Gr1, Gr2, Gr3, Gr7, Gr9, Gr12 | OD:3 mm - 150 mm Wandstärke:0,5 mm - 10 mm Länge:Bis zu 6000 mm (anpassbar) Standards: ASTM B337, ASTM B338 |
• Poliert (Spiegel/Satin) • Eingelegt • Geglüht • Sandgestrahlt |
| Titanblech/Platte (kaltgewalzt / warmgewalzt) |
Gr1, Gr2, Gr5 (Ti-6Al-4V), Gr7, Gr9, Gr12 | Dicke:0,1 mm - 50 mm Breite:500 mm - 1500 mm Länge:1000 mm - 3000 mm Standards: ASTM B265 |
• Poliert (Nr. 4, BA, Spiegel) • Eingelegt • Geglüht • Sandgestrahlt • Gebürstet |
| Titandraht | Gr1, Gr2, Gr5, Gr7 | Durchmesser:0,1 mm - 6.0 mm Bilden:Spule, gerade Länge Standards: ASTM B863, F67, F136 |
• Geglüht und eingelegt • Hell (sauber) • Oxidiert |
| Titanstange/Stab (Rund, Sechskant, Quadrat) |
Gr1, Gr2, Gr5 (Ti-6Al-4V), Gr7, Gr9, Gr12 | Durchmesser (rund):3 mm - 200 mm Sechskant-/Quadratgröße:4 mm - 100 mm Länge:1000 mm - 3000 mm (oder auf-zugeschnittene-Größe) Standards: ASTM B348 |
• Gedreht/geschält • Poliert (spitzenlos geschliffen) • Geglüht • Schwarzes Oxid |
| Titanfolie | Gr1, Gr2, Gr5 (Ti-6Al-4V), Gr7, Gr9, Gr12 | Dicke:0,03 mm - 0.1 mm Breite:50 mm - 500 mm Standards: ASTM B265 |
• Blankgeglüht (BA) • Kaltgewalzt |
| Titan-CNC-Bearbeitungsteile | Gr1, Gr2, Gr5 (Ti-6Al-4V), Gr7, Gr9, Gr12 | Fähigkeit:Kundenspezifische Komponenten basierend auf Kundenzeichnungen. Prozesse:Fräsen, Drehen, Bohren, Gewindeschneiden usw. |
• Wie-bearbeitet • Entgratet • Poliert/getrommelt • Eloxieren (Farbe, Schwarz) • Sandgestrahlt • Passivierung |
