Titanium van klasse 5, ook bekend als Ti-6Al-4V, is de meest gebruikte titaniumlegering ter wereld en vertegenwoordigt ongeveer de helft van al het wereldwijd verbruikte titaniummetaal. Het combineert een hoge sterkte (minimale treksterkte van 895 MPa) met een lage dichtheid (ongeveer 4.43 g/cm³) en een uitstekende corrosiebestendigheid. Dankzij die combinatie wordt dezelfde legering gebruikt in ventilatorbladen van straalmotoren, heupprothesen en de behuizing van de Apple iPhone 15 Pro.
De kans is groot dat je titanium van klasse 5 hebt aangeraakt zonder het te beseffen. Elke iPhone 15 Pro wordt geleverd met een frame van Ti-6Al-4V, een legering die om dezelfde reden is gekozen als waarom luchtvaartingenieurs deze gebruiken: uitzonderlijke sterkte per gewichtseenheid, ongeveer 45% lichter dan staal, plus een hoge corrosie- en krasbestendigheid.
Neem bijvoorbeeld Sarah, een ontwerpingenieur bij een bedrijf dat maritieme apparatuur produceert. Haar team had een onderdeel nodig dat bestand was tegen constante blootstelling aan zeewater en herhaalde belasting. Roestvrij staal 316L vertoonde putcorrosie tijdens gebruik en aluminium was te zacht. Ze vergeleek titanium met roestvrij staal en koos vervolgens voor titanium van klasse 5. Het onderdeel functioneert al drie jaar zonder één enkele corrosiefout.
Deze gids beschrijft wat titanium van klasse 5 is, de eigenschappen, normen, toepassingen, verwerking en prijsstelling in 2026, zodat u kunt beoordelen of Ti-6Al-4V geschikt is voor uw project en hoe u het moet specificeren.
Key Takeaways
- Titaan van klasse 5 (Ti-6Al-4V) is de meest gebruikte titaniumlegering, goed voor ongeveer de helft van het wereldwijde titaniumverbruik.
- Het materiaal levert een treksterkte van 895-1,070 MPa bij een dichtheid van 4.43 g/cm³, wat resulteert in een sterkte-gewichtsverhouding die ongeveer twee keer zo hoog is als die van roestvrij staal.
- Kwaliteit 5 is warmtebehandelbaar tot meer dan 1,100 MPa in de oplossingsbehandelde en verouderde (STA) toestand.
- Kwaliteit 23 (Ti-6Al-4V ELI) is de variant voor medische implantaten die vereist is volgens ASTM F136, met een betere breuktaaiheid, maar wel tegen een meerprijs van 15-40%.
- Titaan van klasse 5 kost in 2026 ongeveer $24-28/kg voor staven en platen, maar de kosten van het eindproduct worden bepaald door de bewerkingstijd en gereedschapslijtage, niet door de grondstof.
Wat is titanium van klasse 5 (Ti-6Al-4V)?
Titaan van klasse 5 is een alfa-bèta-titaniumlegering die ruwweg 90% titanium, 6% aluminium en 4% vanadium bevat. Het wordt aangeduid met Ti-6Al-4V, UNS R56400 en Werkstoff-nummer 3.7165, en het is de meest gebruikte legering in de titaniumindustrie.
Het aluminium in de legering stabiliseert de alfafase, terwijl vanadium de bètafase stabiliseert. Deze tweefasige structuur geeft titanium van klasse 5 zijn bijzondere balans aan eigenschappen: de legering is sterker dan elke commercieel verkrijgbare zuivere titaniumsoort , maar behoudt voldoende buigzaamheid om te kunnen worden gesmeed, bewerkt en gelast.
Chemische samenstelling van titanium van klasse 5
| Element | Samenstelling (gew%) |
|---|---|
| Titaan (Ti) | Saldo (ongeveer 90%) |
| Aluminium (Al) | 5.50 - 6.75% |
| vanadium (V) | 3.50 - 4.50% |
| IJzer (Fe) | 0.40% max |
| Zuurstof (O) | 0.20% max |
| Koolstof (C) | 0.08% max |
| Stikstof (N) | 0.05% max |
| Waterstof (H) | 0.015% max |
Deze limieten zijn afkomstig van ASTM B348, de norm voor titaniumstaven en -blokken. Dezelfde chemische principes gelden voor plaatwerk, smeedstukken en buizen. Strikte controle van het zuurstofgehalte is het belangrijkst, omdat kleine verhogingen de sterkte verhogen, maar de ductiliteit en taaiheid verminderen.
Andere namen die u zult zien
Titaan van klasse 5 is onder verschillende namen bekend. Ti-6Al-4V en Ti-6-4 zijn de meest voorkomende afkortingen, Chinese fabrikanten noemen het TC4 en afnemers in de lucht- en ruimtevaart kennen het als AMS 4911 (plaat) en AMS 4928 (staaf). Welke benaming u ook ziet, het verwijst naar dezelfde legering. Onze gids met eigenschappen van titanium behandelt de volledige klasse.
Eigenschappen van titanium van klasse 5 in één oogopslag
De onderstaande eigenschapswaarden gelden voor titanium van klasse 5 in gegloeide toestand. Waar nodig worden de STA-waarden (oplossingsbehandeld en verouderd) weergegeven. De gegevens zijn gebaseerd op ASTM-normen en gangbare leverancierswaarden.
Fysieke eigenschappen
| Eigendom | Waarde |
|---|---|
| Dichtheid | 4.43 g / cm3 |
| Smeltpunt | 1,604 - 1,660 ° C |
| Beta transus | ongeveer 980°C |
| Elastische modulus | 105 – 120 GPa |
| Warmtegeleiding | 6.7 – 7.1 W/m·K |
| Uitzettingscoëfficiënt | 8.6 – 9.0 µm/m·°C |
| Magnetische respons | Niet-magnetisch (paramagnetisch) |
De twee waarden die ingenieurs het meest noemen zijn dichtheid en elasticiteitsmodulus. Met een dichtheid van 4.43 g/cm³ is titanium van klasse 5 ongeveer 45% lichter dan staal en circa 40% zwaarder dan aluminium. De elasticiteitsmodulus van ongeveer 110 GPa is ongeveer de helft van die van staal, wat betekent dat een titanium onderdeel meer doorbuigt onder belasting, tenzij de geometrie dit compenseert. De lage thermische geleidbaarheid van titanium is de reden waarom bewerking en lassen een zorgvuldige warmtebeheersing vereisen.
Mechanische eigenschappen
| Eigendom | annealed | STA (oplossingsbehandeld en verouderd) |
|---|---|---|
| treksterkte | 895-1,070 MPa | tot 1,170 – 1,190 MPa |
| Opbrengststerkte (0.2% offset) | 828-1,000 MPa | ongeveer 1,100 MPa |
| verlenging | 10 - 15% | lager, doorgaans 6-10% |
| Hardheid | HRC 30 – 36 | hoger, nabij HRC 40 |
| Vermoeidheidskracht | 140-510 MPa | verbeterd door warmtebehandeling |
| Breuktaaiheid | 75 – 100 MPa·m1/2 | varieert afhankelijk van de verwerking. |
Deze cijfers plaatsen titanium van klasse 5 in een nuttig middensegment. Het is ongeveer 2.5 tot 3 keer sterker dan commercieel zuiver titanium van klasse 2 , maar het is niet bros. De STA-behandeling verhoogt de sterkte tot boven de 1,100 MPa voor structurele toepassingen en bevestigingsmiddelen, hoewel de ductiliteit afneemt.
Voor een directe vergelijking met de legering waarmee kopers het vaakst afwegen, zie onze vergelijking tussen titanium grade 5 en roestvrij staal 316.
Titanium van klasse 5 versus andere titaniumsoorten
Titanium is onder te verdelen in twee hoofdgroepen: commercieel zuivere (CP) kwaliteiten en legeringen. Kwaliteit 5 is de bekendste legering, maar kopers vergelijken deze vaak met kwaliteit 2 en kwaliteit 23.
Kwaliteit 5 versus kwaliteit 2 (commercieel zuiver titanium)
Titaan van klasse 2 is commercieel zuiver, met een zuiverheid van ongeveer 99%. Het is de meest gebruikte CP-kwaliteit voor corrosiebestendige toepassingen en blinkt uit in zeewaterbestendigheid, vervormbaarheid en lasbaarheid. Bovendien is het in ruwe vorm 30-50% goedkoper dan klasse 5.
Kwaliteit 5 wint overtuigend op het gebied van sterkte. De minimale treksterkte van 895 MPa is ongeveer 2.5 tot 3 keer zo hoog als die van kwaliteit 2, bij een vergelijkbare dichtheid, waardoor het een veel betere sterkte-gewichtsverhouding biedt. Bij hoge belastingen, dunne profielen of wanneer een lange levensduur belangrijk is, bewijst kwaliteit 5 zijn meerwaarde.
Als corrosie de enige echte vijand is en de spanningen gering zijn, is titanium van klasse 2 vaak de verstandigere keuze. Onze vergelijking tussen titanium van klasse 2 en klasse 5 laat u alle voor- en nadelen zien.
Graad 5 versus Graad 23 (Ti-6Al-4V ELI)
Kwaliteit 23 is geen andere legering. Het is kwaliteit 5 met strengere limieten voor interstitiële elementen, met name zuurstof, dat beperkt is tot maximaal 0.13% in plaats van 0.20%. Die kleine verandering is van enorm belang voor implantaten. Een lager zuurstofgehalte verhoogt de breuktaaiheid en de weerstand tegen vermoeiingsscheurgroei, eigenschappen die een heupprothese of traumaplaat nodig heeft om miljoenen belastingcycli in het lichaam te doorstaan.
Medische en tandheelkundige implantaten gebruiken daarom Grade 23, zoals gespecificeerd in ASTM F136, en niet de standaard Grade 5. De meerprijs ten opzichte van Grade 5 bedraagt ongeveer 15-40%, en de twee zijn niet uitwisselbaar bij implantaattoepassingen. Voor niet-implanteerbare onderdelen zoals chirurgische instrumenten en externe fixatieframes is de standaard Grade 5 wel acceptabel.
Normen en specificaties voor titanium van klasse 5
Als u titanium van klasse 5 koopt, zult u de onderstaande normen tegenkomen. Elke norm heeft betrekking op een specifieke productvorm en deze normen zouden vermeld moeten staan op het fabriekstestcertificaat van uw leverancier.
| Standaard | product Form | Notes |
|---|---|---|
| ASTM B265 | Plaat, strook en plaat | Het meest gebruikelijk voor platte producten. |
| ASTM B348 | Staaf en biljet | Ronde staven, platte staven en blokken. |
| ASTM B381 | smeedstukken | Gesmede rotoren en vormen op maat |
| ASTM B367 | gietstukken | Zand- en precisiegieten |
| ASTM B861 / B862 | Naadloze / gelaste buis | Buisvormige producten |
| ASTM F136 | Chirurgische implantaatkwaliteit | Graad 23 (Ti-6Al-4V ELI) |
| ASTM F1472 | Implantaatstaaf en draad | Gesmeed Ti-6Al-4V |
| AMS 4911 | Plaat en strip | LUCHT- EN RUIMTEVAART |
| AMS 4928 | Staven, smeedstukken en draad | LUCHT- EN RUIMTEVAART |
| ISO-5832 3 | Chirurgische implantaten | Internationale medische |
| EN / ONS | 3.7165 / R56400 | Europese en Amerikaanse aanduidingen |
Voor kritische toepassingen is een fabriekstestcertificaat (MTC) vereist. Dit certificaat bevestigt dat de chemische samenstelling en mechanische eigenschappen voldoen aan de gespecificeerde norm. Traceerbaarheid is essentieel in de lucht- en ruimtevaart en de medische sector. Heeft u hulp nodig bij het interpreteren van een specificatie of het kiezen van een formulier? Ons team van technische adviseurs kan uw wensen met u bespreken.
Toepassingen van titanium klasse 5 per industrie
Titanium van klasse 5 bewijst zijn waarde in toepassingen waar sterkte, een laag gewicht en corrosiebestendigheid hand in hand moeten gaan.
Ruimtevaart en Defensie
De lucht- en ruimtevaart is de grootste afnemer van titanium van klasse 5. Deze legering wordt gebruikt voor vliegtuigconstructies, ventilatorbladen en compressorschijven van straalmotoren, landingsgestellen, bevestigingsmiddelen en behuizingen van raketmotoren. Een enkel widebody-vliegtuig vervoert meer dan 25 ton titanium, waarvan een groot deel Ti-6Al-4V is. Boeing en Airbus hebben het titaniumgehalte in hun nieuwste widebody-vliegtuigen verhoogd tot ongeveer 15% van het gewicht van de vliegtuigromp.
Het gedrag van de legering onder vermoeiing is goed bestudeerd, vandaar dat de motorstoring van een Air France A380 op 30 september 2017 zoveel aandacht trok. De ventilatornaaf, gefreesd uit Ti-6Al-4V, brak door koudevermoeiing, een mechanisme dat uniek is voor de hexagonale kristalstructuur van titanium. Deze zaak laat zien dat titanium van klasse 5 niet onverwoestbaar is. Het vereist een correct ontwerp, warmtebehandeling en inspectie, en daarom staat de luchtvaartindustrie erop dat er volledige traceerbaarheid en AMS-specificaties worden gehanteerd.
Medisch en tandheelkundig
Titanium van klasse 5 is biocompatibel, niet-toxisch en vrijwel niet-magnetisch, waardoor het wordt gebruikt voor chirurgische instrumenten en externe fixatiematerialen. Dragende implantaten gebruiken de ELI-variant van klasse 23 volgens ASTM F136. Titaniumimplantaten integreren in het bot, wat betekent dat er direct bot op het oppervlak groeit, en de legering bevat geen nikkel, een veelvoorkomend allergeen in roestvrij staal.
Maritiem, chemisch en energie
De zelfherstellende titaandioxide-oxidelaag geeft titanium van klasse 5 een uitstekende weerstand tegen zeewater en chloride-corrosie, met een corrosiesnelheid van minder dan 0.0005 mm/jaar in zeewater bij omgevingstemperatuur. Dit maakt het waardevol voor offshore-apparatuur, warmtewisselaarbuizen en chemische verwerkingsinstallaties. Er zijn echter wel beperkingen: het wordt aangetast door fluorwaterstofzuur, heet geconcentreerd zoutzuur en hete bijtende oplossingen, en het kan galvanische corrosieparen vormen met ongelijksoortige metalen als het niet geïsoleerd is.
Automobielindustrie, autosport en consumentengoederen
In hoogwaardige auto's wordt titanium van klasse 5 gebruikt voor kleppen, veren, drijfstangen en uitlaatonderdelen, waar gewichtsbesparing de kosten rechtvaardigt. In consumentenproducten vind je het terug in horloges, EDC-gereedschap, messluitingen en fietsframes. Het frame van de iPhone 15 Pro bracht de legering naar de mainstream: Apple koos ervoor vanwege de sterkte, het lichte gewicht en de krasbestendigheid. Als u titanium van klasse 5 vergelijkt met roestvrij staal voor een producttoepassing, kan ons team u helpen de voor- en nadelen te vergelijken, inclusief de roestvrijstalen alternatieven die wij leveren.
Fabricage: Verspanen, lassen en vormen van Ti-6Al-4V
Titanium van klasse 5 is niet het gemakkelijkste metaal om te verwerken. Succes hangt af van het beheersen van hitte en verontreiniging.
Bewerking van titanium van klasse 5
De lage warmtegeleiding van titanium zorgt ervoor dat de snijwarmte geconcentreerd blijft aan de gereedschapspunt in plaats van afgevoerd te worden door de spanen. Dit leidt tot slijtage van het gereedschap en maakt de bewerkingstijd de belangrijkste kostenfactor, in plaats van het grondmateriaal. Effectief bewerken vereist lagere snelheden, hogere voedingen, scherpe hardmetalen gereedschappen met een positieve spaanhoek en koelvloeistof onder hoge druk, doorgaans 70-100 bar.
De legering ondergaat ook werkverharding en vreten, dus een stabiele opstelling en het juiste gereedschap zijn van groot belang. Bewerkingsbedrijven met ervaring in titanium, zoals RivCut , benadrukken dat de opstelling belangrijker is dan de machine zelf.
Titanium laskwaliteit 5
Het lassen van titanium van klasse 5 vereist volledige bescherming met inert gas boven circa 250 °C. Gesmolten titanium absorbeert agressief zuurstof, stikstof en waterstof, en verontreiniging veroorzaakt onomkeerbare verbrossing, ook wel alfa-coating genoemd. Lassers gebruiken TIG-lassen met argon van minimaal 99.99% zuiverheid, een beschermlaag over de lasrups en het doorspoelen van de laswortel, met ERTi-5 vuldraad en een tussentemperatuur onder de 100 °C. Een gedetailleerde handleiding voor het lassen van titanium van klasse 5 van Chalco beschrijft de volledige procedure.
Vormgeving van titanium van klasse 5
Dunne platen van titanium van klasse 5 kunnen koud worden gevormd, waarbij rekening wordt gehouden met terugvering, die aanzienlijk is vanwege de lage elasticiteitsmodulus van de legering. Complexe vormen en dikkere secties worden warm gevormd bij 700-900 °C, waarbij de ductiliteit verbetert en de vormkrachten afnemen. Gloeien vindt plaats bij ongeveer 732 °C, gevolgd door gecontroleerde afkoeling. Als uw project snijden of vormen omvat, kunnen maatwerkdiensten de fabricagefase voor u verzorgen.
Kosten en marktvooruitzichten voor titanium van klasse 5 tot 2026
De prijs van titanium van klasse 5 in 2026 wordt bepaald door een sterke vraag vanuit de lucht- en ruimtevaartsector en een krap aanbod.
Prijsmomentopname 2026
| product Form | Prijs in 2026 (ongeveer) |
|---|---|
| TC4-ingot, VS FOB | $22 – 24.50/kg |
| Bar en bord, Amerikaanse plek | $24 – 28/kg |
| Luchtvaartkwaliteit staaf, Westerse markt | $45 – 66/kg |
| Ti-6Al-4V ELI bevestigingsmiddelen voor de luchtvaart | $102+/kg |
| buizen met een kleine diameter | $250+/kg |
Deze cijfers geven een momentopname weer van begin tot midden 2026 en zijn afhankelijk van de marktomstandigheden. De wereldwijde orders voor titanium in de luchtvaart stegen in 2026 met ongeveer 12%, en voor één enkel widebody-vliegtuig is meer dan 25 ton van dit metaal nodig.
De Verenigde Staten hebben titanium in februari 2026 aangewezen als strategisch metaal in het kader van het "Project Vault"-programma, waardoor de vraag van de overheid naast commerciële bestellingen komt te staan. Het aanbod wordt beperkt door de verminderde export van titaniumconcentraat uit Rusland en de beperkte smeltcapaciteit, waardoor producenten het grootste deel van hun legeringscapaciteit voor 2026 hebben vastgelegd in langetermijncontracten.
De praktische les voor inkopers is dat ze moeten kijken naar de kosten per onderdeel, niet naar de kosten per kilogram. Grondstoffen vormen slechts een fractie van het totaal; bewerkingstijd, gereedschapslijtage en specialistisch laswerk overstijgen vaak de materiaalkosten.
Wanneer gewichtsbesparing, vermoeiingsweerstand of corrosiebestendigheid de meerprijs rechtvaardigen, is titanium van klasse 5 de investering waard. Als een roestvrijstalen kwaliteit zoals 316L aan de eisen voldoet, is dat meestal de voordeligere optie. Onze kostenanalyse van titanium versus roestvrij staal vergelijkt de twee.
Hoe koop je titanium van klasse 5?
Voordat u een offerte aanvraagt, moet u eerst de basisbehoeften bepalen.
- Productformulier. Plaat, staaf, blok, buis, draad of smeedstuk. Elk heeft zijn eigen standaard.
- Staat. Gegloeid voor algemeen gebruik, of STA voor maximale sterkte.
- De specificatie. ASTM, AMS of ISO, afhankelijk van uw branche en het uiteindelijke gebruik.
- Afmetingen en afwerking. Afmetingen, toleranties en eventuele oppervlaktebehandeling.
- Certification. Vraag een fabriekstestcertificaat aan met volledige chemische en mechanische testresultaten.
Niet elke leverancier heeft titanium op voorraad, en de toeleveringsketen van deze legering is korter dan die van roestvrij staal. LIANYUNGANG DAPU METAL levert roestvrij staal, nikkellegeringen, koperlegeringen, aluminiumlegeringen, gegalvaniseerd staal en koolstofstaal in de vorm van platen, rollen, staven en buizen.
Als uw project een corrosiebestendig roestvrijstalen alternatief voor titanium vereist, zijn onze 316 roestvrijstalen producten en roestvrijstalen platen op voorraad voor wereldwijde levering. Onze complete roestvrijstalen gids geeft een gedetailleerde uitleg over de verschillende kwaliteiten.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Is titanium van klasse 5 magnetisch?
Nee. Titanium van klasse 5 is paramagnetisch en feitelijk niet-magnetisch. Als een sterke magneet aan een onderdeel met het label titanium blijft plakken, is het waarschijnlijk staal of verontreinigd met ijzer afkomstig van het gereedschap. Controleer of titanium magnetisch is.
Is titanium van klasse 5 sterker dan staal?
Titanium van klasse 5 is qua absolute treksterkte vergelijkbaar met veel staalsoorten, maar heeft ongeveer de helft van de dichtheid, waardoor het wint op sterkte-gewichtsverhouding. Wat betreft pure sterkte en stijfheid liggen hoogsterktestaal en titanium dicht bij elkaar, en staal heeft een hogere elasticiteitsmodulus. Zie of titanium sterker is dan staal voor een volledige vergelijking.
Is titanium van klasse 5 veilig voor de huid?
Ja. Het is biocompatibel, hypoallergeen en bevat geen nikkel, het meest voorkomende allergeen in roestvrijstalen sieraden. Titanium wordt om precies deze reden gebruikt voor implantaten en piercings.
Wat kost titanium van klasse 5?
In 2026 kost TC4-ingot ongeveer 22-24 dollar per kilogram, staven en platen ongeveer 22-24 dollar per kilogram , staven en platen ongeveer 24-28 dollar per kilogram , en staven van luchtvaartkwaliteit 45-66 dollar per kilogram. Afgewerkte onderdelen zijn veel duurder omdat bewerking en verwerking de boventoon voeren.
Wat is het verschil tussen titanium van klasse 5 en klasse 23?
Kwaliteit 23 is Ti-6Al-4V ELI, dezelfde legering met lagere zuurstof- en ijzergehaltes. Het heeft een hogere breuktaaiheid en vermoeiingsweerstand en is de ASTM F136-implantaatkwaliteit. Het kost 15-40% meer en is vereist voor dragende medische implantaten.
Waarom wordt titanium van klasse 5 gebruikt in de lucht- en ruimtevaart?
Omdat het de best mogelijke combinatie biedt van sterkte, laag gewicht, corrosiebestendigheid en vermoeiingsweerstand voor vliegtuigconstructies en -motoren, waarbij elke bespaarde kilogram gewicht het brandstofverbruik vermindert.
Conclusie
Titaan van klasse 5, Ti-6Al-4V, is niet voor niets de werkpaard van de titaniumindustrie. Het combineert hoge sterkte, lage dichtheid, corrosiebestendigheid en biocompatibiliteit in één legering, waardoor het te vinden is in vliegtuigen, implantaten, scheepsonderdelen en zelfs in de telefoon in je broekzak.
De belangrijkste beslissingen komen neer op drie vragen. Is de sterkte-gewichtsverhouding cruciaal? Dan is titanium van klasse 5 een uitstekende kandidaat. Is de omgeving agressief, maar de belasting matig? Dan kan een commercieel zuivere kwaliteit zoals klasse 2 of roestvrij staal zoals 316L een betere en goedkopere optie zijn. Gaat het om een dragend implantaat? Dan is ELI van klasse 23 volgens ASTM F136 vereist.
Vergelijk altijd de totale kosten per onderdeel, niet alleen de prijs per kilogram, en geef vóór het bestellen de gewenste vorm, conditie, norm en certificering op.
Als u materialen voor uw volgende project evalueert, kan ons team u helpen bij het afwegen van titanium van klasse 5 tegen roestvrijstalen opties. Neem contact met ons op voor advies over materiaalselectie, ondersteuning bij normen of een offerte voor de metalen die wij leveren. We werken samen met ingenieurs en inkoopteams om het materiaal te kiezen dat presteert, aan de normen voldoet en binnen het budget past.
