{"id":4466,"date":"2026-06-20T09:32:38","date_gmt":"2026-06-20T09:32:38","guid":{"rendered":"https:\/\/beiyutitanium.com\/grade-5-titanium-ti-6al-4v-uns-r56400\/"},"modified":"2026-09-19T12:49:45","modified_gmt":"2026-09-19T12:49:45","slug":"grade-5-titanium-ti-6al-4v-uns-r56400","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/beiyutitanium.com\/de\/grade-5-titanium-ti-6al-4v-uns-r56400\/","title":{"rendered":"Datenblatt Titan Grade 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400): Eigenschaften und Spezifikationen"},"content":{"rendered":"
\"Grade<\/figure>\n

Titan Grade 5 ist Ti-6Al-4V, UNS R56400: eine Alpha-Beta-Legierung mit 5,50 bis 6,75 % Aluminium und 3,50 bis 4,50 % Vanadium, Rest Titan. Die Mindest-Zugfestigkeit betr\u00e4gt 895 MPa gegen\u00fcber 345 MPa f\u00fcr Reintitan Grade 2, bei einer Dichte von 4,43 g\/cm\u00b3. Es ist der Grade, der spezifiziert wird, wenn Reintitan nicht fest genug ist.<\/p>\n

Chemische Zusammensetzung von Titan Grade 5<\/h2>\n

Die folgenden Grenzwerte sind die Anforderungen von ASTM B348 (Stab und Vorblock) und ASTM B265 (Platte, Blech und Band). Aluminium stabilisiert die Alpha-Phase und Vanadium die Beta-Phase; das macht die Legierung w\u00e4rmebehandelbar. Die interstitiellen Elemente sind begrenzt, weil jedes die Festigkeit erh\u00f6ht und die Duktilit\u00e4t senkt.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Element<\/th>\nMin., Gew.-%<\/th>\nMax., Gew.-%<\/th>\nFunktion oder Grund f\u00fcr den Grenzwert<\/th>\n<\/tr>\n
Aluminium (Al)<\/td>\n5.50<\/td>\n6.75<\/td>\nAlpha-Stabilisator<\/td>\n<\/tr>\n
Vanadium (V)<\/td>\n3.50<\/td>\n4.50<\/td>\nBeta-Stabilisator, erm\u00f6glicht W\u00e4rmebehandelbarkeit<\/td>\n<\/tr>\n
Eisen (Fe)<\/td>\n–<\/td>\n0.40<\/td>\nBeta-Stabilisator, kontrolliertes Restelement<\/td>\n<\/tr>\n
Sauerstoff (O)<\/td>\n–<\/td>\n0.20<\/td>\nBegrenzt f\u00fcr Duktilit\u00e4t und Z\u00e4higkeit<\/td>\n<\/tr>\n
Kohlenstoff (C)<\/td>\n–<\/td>\n0.08<\/td>\nInterstitiell<\/td>\n<\/tr>\n
Stickstoff (N)<\/td>\n–<\/td>\n0.05<\/td>\nSt\u00e4rkster interstitieller H\u00e4rtungsbildner<\/td>\n<\/tr>\n
Wasserstoff (H)<\/td>\n–<\/td>\n0.015<\/td>\n150 ppm; begrenzt das Risiko der Hydridverspr\u00f6dung<\/td>\n<\/tr>\n
Restelemente, je<\/td>\n–<\/td>\n0.10<\/td>\nAus Schwamm und R\u00fccklaufmaterial<\/td>\n<\/tr>\n
Restelemente, gesamt<\/td>\n–<\/td>\n0.40<\/td>\nSumme der obigen Werte<\/td>\n<\/tr>\n
Titan (Ti)<\/td>\nBalance<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Wo AMS 4928 strenger ist als ASTM<\/h3>\n

Das \u00fcberrascht bei Zeichnungen mit Luftfahrt-Herkunft. AMS 4928 (Stab, Vorblock und Schmiedeteile) h\u00e4lt Wasserstoff auf 0,0125 % und Eisen auf 0,30 %, gegen die ASTM-Grenzen von 0,015 % und 0,40 %. Material, das ASTM B348 besteht, kann eine AMS-4928-Pr\u00fcfung daher allein an der Chemie nicht bestehen, weshalb AMS 4928 Titanstab<\/a> auf die AMS-Grenzen erschmolzen werden muss und nicht nachtr\u00e4glich korrigiert werden kann. Manche Bestellungen schreiben zus\u00e4tzlich eine Yttriumgrenze von maximal 0,005 % vor. Sie ist keine allgemeine Anforderung von ASTM B348 und muss in der Bestellung festgelegt sein, damit sie im Zeugnis ausgewiesen wird.<\/p>\n

Mechanische Eigenschaften von Titan Grade 5<\/h2>\n

Die Zug- und Streckgrenzen-Mindestwerte sind \u00fcber ASTM B348 Grade 5, B265 Grade 5 und B381 Grade F-5 im gegl\u00fchten Zustand identisch. Es sind Abnahmeschwellen, keine Auslegungswerte. Die Anforderungen an Bruchdehnung und Brucheinschn\u00fcrung sind nicht identisch: B348 und B381 messen die Bruchdehnung in 4D und erg\u00e4nzen ein Brucheinschn\u00fcrungs-Minimum von 25 Prozent, w\u00e4hrend B265 die Bruchdehnung in 2 in. (50 mm) misst und gar keine Brucheinschn\u00fcrung fordert. B265-Platte zu bestellen und dann gegen einen Brucheinschn\u00fcrungswert zu pr\u00fcfen ist ein h\u00e4ufiger Weg, konformes Material zur\u00fcckzuweisen.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Eigenschaft, gegl\u00fcht<\/th>\nASTM-Mindestwert (metrisch)<\/th>\nASTM-Mindestwert (imperial)<\/th>\nTypischer Herstellerwert f\u00fcr Stabmaterial<\/th>\n<\/tr>\n
Zugfestigkeit<\/td>\n895 MPa<\/td>\n130 ksi<\/td>\n950 bis 1070 MPa (138 bis 155 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Streckgrenze, 0,2 % Offset<\/td>\n828 MPa<\/td>\n120 ksi<\/td>\n880 bis 1015 MPa (128 bis 147 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Bruchdehnung (4D nach B348 und B381; 2 in. nach B265)<\/td>\n10 %<\/td>\n10 %<\/td>\n15 bis 20 %<\/td>\n<\/tr>\n
Brucheinschn\u00fcrung (nur B348 und B381; von B265 nicht gefordert)<\/td>\n25 %<\/td>\n25 %<\/td>\n38 bis 51 %<\/td>\n<\/tr>\n
H\u00e4rte<\/td>\nnicht spezifiziert<\/td>\n30 bis 36 HRC (etwa 330 HV)<\/td>\n<\/tr>\n
Charpy-Kerbschlagarbeit<\/td>\nnicht spezifiziert<\/td>\n17 bis 24 J<\/td>\n<\/tr>\n
Bruchz\u00e4higkeit, KIc<\/td>\nnicht spezifiziert<\/td>\netwa 75 bis 107 MPa-m^0,5, zustandsabh\u00e4ngig<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Mindestwerte f\u00fcr Blech und Platte \u00e4ndern sich mit der Dicke<\/h3>\n

D\u00fcnne Abmessungen sind fester und weniger duktil als schwere Platten derselben Schmelze; eine einzelne Blechzahl f\u00fchrt daher in die Irre. Die ver\u00f6ffentlichten AMS-4911-Mindestwerte f\u00fcr gegl\u00fchtes Blech und Platte lauten wie folgt; pr\u00fcfen Sie vor Verwendung die aktuelle AMS-Revision.<\/p>\n\n\n\n\n\n
Dicke<\/th>\nZugfestigkeit, min.<\/th>\nStreckgrenze, min.<\/th>\nBruchdehnung in 2 in., min.<\/th>\n<\/tr>\n
\u00dcber 0,025 bis 0,063 in.<\/td>\n134 ksi (924 MPa)<\/td>\n126 ksi (869 MPa)<\/td>\n8 %<\/td>\n<\/tr>\n
\u00dcber 0,063 bis 0,1874 in.<\/td>\n134 ksi (924 MPa)<\/td>\n126 ksi (869 MPa)<\/td>\n10 %<\/td>\n<\/tr>\n
\u00dcber 0,1874 bis 4,000 in.<\/td>\n130 ksi (895 MPa)<\/td>\n120 ksi (828 MPa)<\/td>\n10 %<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Die Anforderungen verschieben sich zudem mit Pr\u00fcfrichtung, Stabdurchmesser und Vorgaben der Designbeh\u00f6rde. Details je Form in unserem Leitfaden zu ASTM B348 St\u00e4ben und Kn\u00fcppeln<\/a> und Leitfaden f\u00fcr Bleche und Platten nach ASTM B265<\/a>.<\/p>\n

L\u00f6sungsgegl\u00fcht und ausgelagert<\/h3>\n

Typische Werte f\u00fcr Stab im Zustand STA aus Werksdatenbl\u00e4ttern sind 1034 bis 1186 MPa (150 bis 172 ksi) Zugfestigkeit, 945 bis 1076 MPa (137 bis 156 ksi) Streckgrenze, 15 bis 17 % Bruchdehnung und 41 bis 46 % Brucheinschn\u00fcrung, wobei die H\u00e4rte auf rund 35 bis 39 HRC steigt. Die H\u00e4rte f\u00fcr jeden Grade und der Grund, warum sie keine Anforderung der B348 ist, stehen auf Titanh\u00e4rte nach Grade<\/a>. Dies sind Werkswerte, keine Normminima, und sie gelten nur in Querschnitten, die ausreichend schnell abschrecken.<\/p>\n

Physikalische Eigenschaften von Titan Grade 5<\/h2>\n

Physikalische Eigenschaften sind Legierungskonstanten und \u00e4ndern sich nicht mit der bestellten Norm. Wo Quellen abweichen, sind beide Werte angegeben.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Eigenschaft<\/th>\nWert (metrisch)<\/th>\nWert (imperial)<\/th>\nHinweis<\/th>\n<\/tr>\n
Dichte<\/td>\n4,43 g\/cm\u00b3<\/td>\n0.160 lb\/in3<\/td>\nWalzwerksdatenbl\u00e4tter nennen 4,42 bis 4,47<\/td>\n<\/tr>\n
Schmelzbereich<\/td>\n1604 bis 1660 \u00b0C<\/td>\n2920 bis 3020 \u00b0F<\/td>\nSolidus bis Liquidus; einige Hersteller nennen 1538 C<\/td>\n<\/tr>\n
Beta-Transus<\/td>\netwa 995 \u00b0C<\/td>\netwa 1825 \u00b0F<\/td>\nToleranz +\/- 14 \u00b0C. ASM-Datenbl\u00e4tter nennen 980 \u00b0C; vor der Beta-Verarbeitung je Schmelze best\u00e4tigen<\/td>\n<\/tr>\n
Elastizit\u00e4tsmodul, Zug<\/td>\n113,8 GPa<\/td>\n16500 ksi<\/td>\nBereich 105 bis 120 GPa<\/td>\n<\/tr>\n
Schubmodul<\/td>\n44 GPa<\/td>\n6380 ksi<\/td>\nBereich 40 bis 45 GPa<\/td>\n<\/tr>\n
Poissonzahl<\/td>\n0.342<\/td>\n0.342<\/td>\nVer\u00f6ffentlichter Bereich 0,31 bis 0,37<\/td>\n<\/tr>\n
W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit, 20 C<\/td>\n6,7 bis 7,1 W\/m-K<\/td>\n46,5 bis 49,2 Btu-in\/h-ft2-F<\/td>\nNiedrig; leitet die Zerspanungsw\u00e4rme ins Werkzeug<\/td>\n<\/tr>\n
Spezifische W\u00e4rmekapazit\u00e4t<\/td>\n526 bis 570 J\/kg-K<\/td>\n0,126 Btu\/lb-F<\/td>\nEinige Quellen nennen bis zu 570 J\/kg-K<\/td>\n<\/tr>\n
W\u00e4rmeausdehnungskoeffizient, 20 bis 100 C<\/td>\n8.6 µm\/m-K<\/td>\n4.78 µin\/in-F<\/td>\nEtwa 9,2 \u00b5m\/m-K \u00fcber 20 bis 315 C<\/td>\n<\/tr>\n
Spezifischer elektrischer Widerstand<\/td>\netwa 1.7 µΩ-m<\/td>\n170 µΩ-cm<\/td>\nRund das 100-fache von Kupfer<\/td>\n<\/tr>\n
H\u00e4rte, gegl\u00fcht<\/td>\n30 bis 36 HRC<\/td>\nEtwa 330 HV, 334 HB<\/td>\n<\/tr>\n
H\u00e4rte, l\u00f6sungsgegl\u00fcht und ausgelagert<\/td>\n35 bis 39 HRC<\/td>\nHerstellerwert<\/td>\n<\/tr>\n
Magnetische Permeabilit\u00e4t<\/td>\n1,00005 bei 1,6 kA\/m<\/td>\nReagiert nicht auf einen Magneten<\/td>\n<\/tr>\n

Mehr dazu: Ist Titan magnetisch?<\/a> f\u00fchrt die Permeabilit\u00e4tswerte nach G\u00fcte auf und erl\u00e4utert, warum ASTM B265 und B348 diese nicht verifizieren.<\/p>\n<\/table>\n

\"Grade
Grade 5 wird als Stab, Vorblock, Platte, Schmiedeteil und Draht geliefert; Norm und Form zusammen bestimmen die Abnahmewerte.<\/figcaption><\/figure>\n

Normen und Produktformen<\/h2>\n

Grade 5 wird je Produktform nach einer anderen ASTM-Nummer gekauft. Die falsche zu zitieren ist der h\u00e4ufigste Bestellfehler bei dieser Legierung: Ein Werk kann nicht gegen eine Norm zertifizieren, die die Form nicht abdeckt.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Produktform<\/th>\nASTM-Spezifikation<\/th>\nASME-\u00c4quivalent<\/th>\nAMS-Spezifikation<\/th>\n<\/tr>\n
Stangen und Kn\u00fcppel<\/td>\nB348 Grade 5<\/td>\nSB-348<\/td>\nAMS 4928 (gegl\u00fcht), 4965 (l\u00f6sungsgegl\u00fcht und ausgelagert), 4967 (gegl\u00fcht, w\u00e4rmebehandelbar)<\/td>\n<\/tr>\n
Platte, Blech und Band<\/td>\nB265 Grade 5<\/td>\nSB-265<\/td>\nAMS 4911 (gegl\u00fcht)<\/td>\n<\/tr>\n
Schmiedeteile<\/td>\nB381 Grade F-5<\/td>\n–<\/td>\nAMS 4928 (Schmiedeteile und Schmiedevormaterial)<\/td>\n<\/tr>\n
Draht<\/td>\nB863 Grade 5<\/td>\n–<\/td>\nAMS 4928 (Draht)<\/td>\n<\/tr>\n
Nahtlose Rohrleitung<\/td>\nB861 Grade 5<\/td>\nSB-861<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
Geschwei\u00dfte Rohrleitung<\/td>\nB862 Grade 5<\/td>\n–<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

ASTM B381 verlangt, dass das Schmiederohmaterial selbst ASTM B348 entspricht, sodass eine Schmiedeteil-Bestellung den Stab-Standard im Hintergrund tr\u00e4gt. Und ASTM B338 deckt Grade 5 nicht ab: B338 ist die Spezifikation f\u00fcr Kondensator- und W\u00e4rmetauscherrohre, und ihre G\u00fcteliste umfasst die technisch reinen und korrosionsbest\u00e4ndigen Legierungsg\u00fcten, nicht Grade 5. Anfragen nach “ASTM B338 Grade 5 Rohr” k\u00f6nnen wie geschrieben nicht zertifiziert werden. Wo die Konstruktion Rohr statt Kondensatorrohr akzeptiert, sind die Wege ASTM B861 f\u00fcr nahtloses Rohr und ASTM B862 f\u00fcr geschwei\u00dftes Rohr; wo die Konstruktion tats\u00e4chlich B338 W\u00e4rmetauscherrohr erfordert, muss sich die G\u00fcte \u00e4ndern, da unter dieser Spezifikation kein Grade 5 Weg existiert.<\/p>\n

Auf europ\u00e4ischen Zeichnungen erscheint Grade 5 als Werkstoffnummer 3.7165 (TiAl6V4), und Luftfahrt-Werkstoffleistungsbl\u00e4tter tragen 3.7164 f\u00fcr dieselbe Legierung. Beide entsprechen UNS R56400.<\/p>\n

\"Grade
Maximalwerte der ASTM B-Serie. Grade 23 erkauft Z\u00e4higkeit durch niedrigere Grenzen f\u00fcr interstitielle Elemente und Eisen, nicht durch eine andere Legierung.<\/figcaption><\/figure>\n

Grade 5 vs. Grade 23 und Grade 2<\/h2>\n

Drei Grade decken den gr\u00f6\u00dften Teil des industriellen Titaneinkaufs ab, mit Abw\u00e4gung zwischen Festigkeit, Duktilit\u00e4t und Umformbarkeit.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
<\/th>\nGrade 2 (Reintitan)<\/th>\nGrade 5 (Ti-6Al-4V)<\/th>\nGrade 23 (Ti-6Al-4V ELI)<\/th>\n<\/tr>\n
UNS-Nummer zu ASTM B348 \/ B265<\/td>\nR50400<\/td>\nR56400<\/td>\nR56407<\/td>\n<\/tr>\n
Zugfestigkeit, min.<\/td>\n345 MPa (50 ksi)<\/td>\n895 MPa (130 ksi)<\/td>\n828 MPa (120 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Streckgrenze, min.<\/td>\n275 MPa (40 ksi)<\/td>\n828 MPa (120 ksi)<\/td>\n759 MPa (110 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Bruchdehnung, min.<\/td>\n20 %<\/td>\n10 %<\/td>\n10 %<\/td>\n<\/tr>\n
Sauerstoff, max.<\/td>\n0.25 %<\/td>\n0.20 %<\/td>\n0.13 %<\/td>\n<\/tr>\n
Eisen, max.<\/td>\n0.30 %<\/td>\n0.40 %<\/td>\n0.25 %<\/td>\n<\/tr>\n
Gew\u00e4hlt f\u00fcr<\/td>\nUmformen, Schwei\u00dfen, Korrosionsanwendungen<\/td>\nFestigkeit und W\u00e4rmebehandelbarkeit<\/td>\nBruchz\u00e4higkeit, Kryotechnik und Implantatanwendungen<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Grade 23 ist dieselbe nominelle Legierung mit heruntergezogenen interstitiellen Elementen und erkauft Bruchz\u00e4higkeit und Tieftemperatur-Duktilit\u00e4t mit etwa 67 MPa Mindest-Zugfestigkeit. Eine Bezeichnungsfalle: Grade 23 ist UNS R56407, wenn nach ASTM B348, B265, B381 oder B863 bestellt. UNS R56401 geh\u00f6rt zu ASTM F136, der chirurgischen Implantatspezifikation, und die beiden sind auf einem Zeugnis nicht austauschbar. Alle Details in Grade 5 vs. Grade 23 Titan<\/a>, und die Abw\u00e4gung Festigkeit gegen Umformbarkeit gegen\u00fcber Reintitan behandeln wir in Grade 2 vs. Grade 5 Titan<\/a>.<\/p>\n

W\u00e4rmebehandlung: gegl\u00fcht vs. l\u00f6sungsgegl\u00fcht und ausgelagert<\/h2>\n

Das meiste Grade-5-Material wird gegl\u00fcht geliefert, bei etwa 690 bis 790 \u00b0C (1275 bis 1450 \u00b0F) f\u00fcr eine halbe bis zwei Stunden, dann luft- oder ofengek\u00fchlt. Das Spannungsarmgl\u00fchen l\u00e4uft niedriger, bei 540 bis 650 \u00b0C (1000 bis 1200 \u00b0F), eingesetzt nach Zerspanung oder Schwei\u00dfen, um Eigenspannungen abzubauen, ohne die Zugeigenschaften zu \u00e4ndern.<\/p>\n

F\u00fcr h\u00f6here Festigkeit wird bei 913 bis 954 \u00b0C (1675 bis 1750 \u00b0F) l\u00f6sungsgegl\u00fcht, wasserabgeschreckt und dann bei 524 bis 552 \u00b0C (975 bis 1025 \u00b0F) drei bis acht Stunden ausgelagert und luftgek\u00fchlt. Wo Bruchz\u00e4higkeit mehr z\u00e4hlt als Zugfestigkeit, wird stattdessen ein Beta-Gl\u00fchen nahe 1065 \u00b0C (1950 \u00b0F) mit Auslagern bei 620 bis 705 \u00b0C (1150 bis 1300 \u00b0F) verwendet.<\/p>\n

Die Grenze ist die Durchh\u00e4rtbarkeit. Grade 5 h\u00e4rtet in schweren Querschnitten nicht durch: Querschnitte deutlich \u00fcber etwa 25 mm (1 in) erreichen keine vollen STA-Eigenschaften, und jede Verz\u00f6gerung zwischen Ofen und Abschreckbecken kostet Festigkeit. Nennen Sie den Zustand auf der Bestellung, statt anzunehmen, ein schwerer Stab lasse sich auf eine D\u00fcnnquerschnitts-Tabelle auslagern. Zwei Prozesswarnungen der Werke gelten durchg\u00e4ngig: Wasserstoff, aufgenommen beim S\u00e4urebeizen oder bei fehlerhafter W\u00e4rmebehandlung, bildet spr\u00f6de Hydride, weshalb die 0,015-%-Grenze existiert, und Sauerstoff-, Stickstoff- und Kohlenstoffaufnahme bei der Warmumformung hinterl\u00e4sst eine harte, spr\u00f6de Randschicht, die entfernt werden muss.<\/p>\n

Anwendungen<\/h2>\n

Walzwerksdatenbl\u00e4tter beziffern Ti-6Al-4V auf mehr als die H\u00e4lfte des gesamten Titanverbrauchs. Wiederkehrende Anwendungen sind:<\/p>\n