Aloi Titanium Gred 5, dikenali secara komersial sebagai Ti‑6Al‑4V, ialah aloi titanium alfa-beta yang paling banyak digunakan dalam industri termasuk aeroangkasa, peranti perubatan, kejuruteraan luar pesisir dan komponen automotif. Ia diiktiraf dengan baik untuk gabungan kekuatan khusus yang tinggi, rintangan kakisan yang sangat baik, prestasi keletihan yang baik, dan kebolehmesinan dan kebolehkimpalan yang menggalakkan. Komposisi kimianya ditakrifkan dengan jelas oleh piawaian antarabangsa utama seperti spesifikasi ASTM B265, ASTM B348, dan AMS, yang mengawal ketat kedua-dua unsur pengaloian yang disengajakan dan kandungan kekotoran sisa.
Komponen kimia utama aloi titanium Gred 5 terdiri daripada titanium sebagai unsur asas, dengan penambahan terkawal aluminium dan vanadium sebagai unsur pengaloian utama. Aluminium bertindak sebagai penstabil fasa alfa, meningkatkan kekuatan aloi, modulus keanjalan dan rintangan rayapan dengan berkesan pada suhu tinggi yang sederhana. Vanadium berfungsi sebagai penstabil fasa beta, meningkatkan kemuluran suhu bilik, keliatan dan tindak balas yang boleh dirawat haba. Mengikut spesifikasi standard, kandungan aluminium dikawal dalam julat 5.50% hingga 6.75% mengikut berat, manakala kandungan vanadium berjulat dari 3.50% hingga 4.50% mengikut berat.
Titanium menyumbang kepada keseimbangan, biasanya membentuk lebih daripada 90% daripada jumlah komposisi, mengekalkan ciri-ciri ringan dan tahan kakisan yang sedia ada.
Sebagai tambahan kepada unsur pengaloian utama,had ketat dikenakan ke atas unsur kekotoran untuk menjamin prestasi mekanikal, kestabilan struktur dan kebolehpercayaan pemprosesan. Kekotoran yang berlebihan boleh menyebabkan kerosakkan, kemuluran berkurangan, hayat keletihan terjejas, dan peningkatan risiko keretakan semasa membentuk atau mengimpal. Unsur kekotoran utama termasuk besi, oksigen, karbon, nitrogen, hidrogen dan unsur sisa lain.
Antaranya,besiterhad kepada maksimum 0.40%, kerana kandungan besi yang lebih tinggi boleh menyebabkan pengasingan fasa dan mengurangkan rintangan kakisan.
oksigen,sebagai elemen interstisial, dihadkan kepada maksimum 0.20%; tahap oksigen yang tinggi dengan ketara meningkatkan kekerasan tetapi secara drastik menurunkan kemuluran dan keliatan patah.
Karbondikawal kepada maksimum 0.08% untuk mengelakkan pembentukan zarah titanium karbida rapuh yang boleh memulakan retakan mikro.
Nitrogen,serupa dengan oksigen dalam kesan pengerasannya, dihadkan kepada 0.05% maksimum untuk memelihara kemuluran dan kebolehkimpalan.
Hidrogenadalah terhad kepada 0.015% maksimum, kerana walaupun jumlah yang kecil boleh menyebabkan kerosakan hidrogen, yang amat berbahaya dalam aplikasi struktur dan beban.
Elemen baki individu lain secara amnya dihadkan kepada 0.10% setiap satu, dengan jumlah had 0.40% untuk semua elemen baki yang tidak ditentukan digabungkan.
Keperluan komposisi ini memastikan aloi titanium Gred 5 mencapai prestasi yang stabil dan boleh diramal merentas pelbagai proses pembuatan dan persekitaran perkhidmatan. Sama ada digunakan dalam bar palsu, plat bergulung, profil tersemperit atau komponen tuang, pematuhan dengan komposisi kimia dan had kekotoran yang ditentukan adalah penting untuk memenuhi piawaian industri dan permintaan prestasi penggunaan akhir.
