5级钛和23级钛（ELI）- Ti-6Al-4V - 性能、应用和技术数据
5级钛（Ti-6Al-4V）是世界上应用最广泛的钛合金，约占全球钛用量的50%。它兼具高强度、低重量、良好的耐腐蚀性和在宽温度范围内优异的机械性能。对于韧性、疲劳强度和生物相容性要求更高的应用，则使用ELI型23级钛（Ti-6Al-4V ELI）。
5级钛和23级钛共同涵盖了航空航天、医疗技术、船舶和近海、能源以及其他高性能工业应用领域的广泛应用。
性能
5级钛和23级钛均为α+β合金，其中铝稳定α相，钒稳定β相。二者的主要区别在于间隙元素的含量。
ELI 变体（23 级）的氧和铁含量较低，因此具有更高的韧性、延展性和疲劳强度。
- 类型： 钛合金（α+β）
- 合金： Ti-6Al-4V / Ti-6Al-4V ELI
- 结构： α+β（六方 + 立方）
- 牌号： 5 级钛、5 级钛、23 级钛、Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V ELI、UNS R56400 / R56401、Werkstoffnr 3.7165 / 3.7164
- 常用标准： ASTM B265、ASTM B348、ASTM B381、ASTM B367、AMS 4911、AMS 4928、AMS 4930、ASTM F136、ISO 5832-3
5级和23级（ELI）的区别
- 5级： 用于结构和工业应用的标准合金
- 23级（ELI）： 间隙原子含量极低，韧性和生物相容性更佳
- 23级常用于医疗和安全关键型应用
优势
- 极高的强度重量比
- 优异的疲劳强度
- 在海洋和工业应用中具有良好的耐腐蚀性环境
- 可进行热处理以提高机械性能
- 23 级钛具有卓越的韧性和生物相容性
局限性
- 在某些化学环境中，其耐腐蚀性低于商业纯钛
- 与纯钛相比，加工难度更高
- 材料成本高于其他低等级钛
典型应用
航空航天
轻量化和高强度至关重要的结构部件、紧固件、发动机部件和起落架。
医疗技术和植入物
植入物、假体和手术器械，尤其是 23 级（ELI）。
船舶和海上应用
适用于海水环境中的高应力部件，这些部件既需要机械强度又需要耐腐蚀性。
能源与工业
适用于严苛运行环境下的涡轮机、压力容器和先进机械部件。
5级钛 - 技术数据（退火状态）
| 屈服强度 (0.2%)： |
830-880 MPa |
| 抗拉强度： |
900-950 MPa |
| 断裂伸长率： |
10-14 % |
| 密度： |
4.43 g/cm3 |
| 弹性模量： |
110 GPa |
| 导热系数： |
6.7 W/mK |
| 最高温度： |
350°C |
| 焊接性： |
良好 - AWS A5.16 ERTi-5 |
钛23级ELI - 技术数据（退火状态）
| 屈服强度（0.2%）： |
795-860 MPa |
| 抗拉强度： |
860-930 MPa |
| 断裂伸长率： |
10-15 % |
| 密度： |
4.43 g/cm3 |
| 弹性模量： |
110 GPa |
| 导热系数： |
6.7 W/mK |
| 最高温度： |
350°C（短期可达 400°C） |
| 焊接性能： |
良好 - AWS A5.16 ERTi-23 |
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