1. Alumiini- ja vanadiinipitoisuus
Grade 5 titaaniseoksen tärkeimmät seosaineet ovat alumiini (Al) alfa-stabilisaattorina ja vanadiini (V) beeta-stabilisaattorina. Niiden määritellyt koostumusalueet ovat:
Alumiini (Al): 5,5-6,75 painoprosenttia
Vanadiini (V): 3,5-4,5 painoprosenttia
Alumiini parantaa vetolujuutta, virumisvastusta ja kimmokerrointa, kun taas vanadiini parantaa sitkeyttä, sitkeyttä ja muokattavuutta. Titaani on tasapainoelementti.
2. Happi-, typpi- ja vetypitoisuusvaatimukset
Interstitiaaliset elementit, kuten happi, typpi ja vety, vaikuttavat voimakkaasti mekaanisiin ominaisuuksiin, erityisesti taipuisuuteen ja murtumissitkeyteen. Tiukat ylärajat on määritelty:
Happi (O): Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,20 painoprosenttia
Typpi (N): Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,05 painoprosenttia
Vety (H): pienempi tai yhtä suuri kuin 0,015 painoprosenttia
Happi ja typpi lisäävät lujuutta ja kovuutta, mutta vähentävät taipuisuutta. Vetyä on valvottava tiukasti, jotta estetään vedyn haurastuminen, mikä voi johtaa halkeiluihin käytön aikana.
3. Enimmäisrautapitoisuus
Rauta on yleinen beeta-stabiloiva epäpuhtausalkuaine titaaniseoksissa. Standardiluokan 5 titaaniseokselle:
Rauta (Fe): Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,40 painoprosenttia
Liiallinen rauta voi aiheuttaa mikrorakenteen epähomogeenisuutta ja vaikuttaa mekaanisten ominaisuuksien tasaisuuteen.
4. Vähähappipitoiset / korkean puhtausasteet
Kyllä, luokan 5 titaaniseoksella on vakiintuneita vähähappipitoisia ja erittäin puhtaita laatuja, joita kutsutaan yleisimmin Grade 5 ELI:ksi (Extra Low Interstitial).
Grade 5 ELI on suunniteltu sovelluksiin, jotka vaativat erittäin suurta sitkeyttä, väsymiskestävyyttä ja luotettavuutta, kuten biolääketieteelliset implantit ja kriittiset ilmailukomponentit. Verrattuna vakioluokkaan 5, siinä on paljon tiukempi väli- ja epäpuhtauselementtien hallinta:
Happi (O): pienempi tai yhtä suuri kuin 0,13 % (merkittävästi pienempi kuin standardi 0,20 %)
Rauta (Fe): vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,25 %
Myös typpeä ja vetyä ohjataan alempaan enimmäistasoon
Yhteenvetona voidaan todeta, että standardi Grade 5 (Ti-6Al-4V) on määritellyt alueet Al:lle, V:lle, O:lle, N:lle, H:lle ja Fe:lle, kun taas Grade 5 ELI tarjoaa vähän happipitoista ja erittäin puhdasta vaihtoehdon korkean suorituskyvyn ja erittäin luotettaviin sovelluksiin.
