Aloi titanium gred 5, dikenali secara universal sebagai Ti-6Al-4V, ialah aloi titanium yang paling banyak digunakan merentasi sektor aeroangkasa, bioperubatan, marin dan perindustrian. Ia diklasifikasikan sebagai aloi titanium + (alfa-beta), bahan dua fasa-yang menggabungkan{12}}kestabilan suhu tinggi fasa alfa dengan kemuluran dan kebolehpalsuan fasa beta. Pengelasan ini berpunca daripada komposisi kimianya: kira-kira 6% aluminium (Al), penstabil fasa-alfa dan 4% vanadium (V), penstabil fasa-beta, dengan titanium (Ti) sebagai baki. Kehadiran kedua-dua penstabil menghasilkan struktur mikro yang mengekalkan campuran heksagonal tertutup (HCP) alpha dan fasa beta kubik berpusat badan (BCC) pada suhu bilik, memberikan aloi dengan keseimbangan unik sifat mekanikal.
Sebagai aloi +, Gred 5 mempamerkan serba boleh yang luar biasa.
Ia boleh dipanaskan-melalui rawatan penyelesaian dan penuaan (STA) untuk meningkatkan kekuatan tegangannya dengan ketara, mencecah sehingga 1,100 MPa, sambil mengekalkan kemuluran yang baik dan keliatan patah. Tidak seperti aloi alfa tulen, yang terhad kekuatannya, atau aloi beta tulen, yang lebih sukar untuk diproses, Gred 5 mencapai keseimbangan optimum, menjadikannya sesuai untuk komponen kritikal yang memerlukan nisbah kekuatan tinggi-ke-berat, rintangan lesu dan rintangan kakisan. Ia juga sangat boleh dikimpal dan boleh difabrikasi ke dalam pelbagai bentuk, termasuk kepingan, bar, tempaan, dan bahagian pembuatan bahan tambahan, mengukuhkan lagi statusnya sebagai "kuda kerja" aloi titanium.
Mengenai sifat fizikalnya, ketumpatan aloi titanium Gred 5 adalah lebih kurang 4.42 g/cm³ (atau 4420 kg/m³) pada suhu bilik.
Ketumpatan ini adalah lebih rendah daripada keluli (kira-kira 7.85 g/cm³) dan aloi berasaskan nikel-, namun ia memberikan kekuatan yang setanding atau unggul dalam banyak aplikasi. Ketumpatan rendah ini, digabungkan dengan kekuatannya yang tinggi, memberikan Gred 5 kekuatan luar biasa-ke-nisbah berat-kira-kira 40% lebih ringan daripada keluli dengan prestasi mekanikal yang setara. Ciri ini adalah penting dalam kejuruteraan aeroangkasa, di mana pengurangan berat secara langsung diterjemahkan kepada kecekapan bahan api dan peningkatan kapasiti muatan, dan dalam implan bioperubatan, di mana bahan ringan mengurangkan ketidakselesaan pesakit dan meningkatkan biokeserasian.
Ketumpatan Gred 5 kekal agak stabil merentas suhu operasi biasa, daripada keadaan kriogenik sehingga lebih kurang 427 darjah (800 darjah F), had atas untuk kegunaannya yang boleh dipercayai. Variasi kecil dalam ketumpatan boleh berlaku disebabkan oleh sedikit perbezaan dalam komposisi kimia (cth, unsur surih seperti oksigen, besi, atau karbon) atau proses pembuatan, tetapi sisihan ini boleh diabaikan untuk kebanyakan aplikasi industri. Spesifikasi standard seperti ASTM B265 dan AMS 4911 mentakrifkan julat komposisi yang boleh diterima dan toleransi sifat fizikal untuk Gred 5, memastikan ketekalan dalam ketumpatan dan prestasinya.
Secara ringkasnya,Gred 5 (Ti-6Al-4V) ialah aloi dwi-fasa + titanium yang terkenal kerana sifat mekanikal dan kebolehprosesannya yang seimbang. Dengan ketumpatan 4.42 g/cm³, ia menawarkan nisbah kekuatan-ke-berat yang tiada tandingan, menjadikannya amat diperlukan dalam industri berprestasi tinggi di mana ringan, kekuatan dan ketahanan tidak boleh dirundingkan.
