{"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\/fr\/grade-5-titanium-ti-6al-4v-uns-r56400\/","title":{"rendered":"Fiche technique du titane Grade 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400) : propri\u00e9t\u00e9s et sp\u00e9cifications"},"content":{"rendered":"
\"Grade<\/figure>\n

Le titane Grade 5 est le Ti-6Al-4V, UNS R56400 : un alliage alpha-b\u00eata contenant de 5.50 \u00e0 6.75 % d'aluminium et de 3.50 \u00e0 4.50 % de vanadium, le reste \u00e9tant du titane. La r\u00e9sistance \u00e0 la traction minimale est de 895 MPa contre 345 MPa pour le Grade 2 commercialement pur, \u00e0 une densit\u00e9 de 4.43 g\/cm3. C'est la nuance sp\u00e9cifi\u00e9e lorsque le titane commercialement pur n'est pas suffisamment r\u00e9sistant.<\/p>\n

Composition chimique du titane Grade 5<\/h2>\n

Les limites ci-dessous correspondent aux exigences d'ASTM B348 (barre et billette) et ASTM B265 (plaque, t\u00f4le et bande). L'aluminium stabilise la phase alpha et le vanadium la phase b\u00eata, ce qui rend l'alliage traitable thermiquement ; les \u00e9l\u00e9ments interstitiels sont limit\u00e9s car chacun augmente la r\u00e9sistance et r\u00e9duit la ductilit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
\u00c9l\u00e9ment<\/th>\nMin, % massique<\/th>\nMax, % massique<\/th>\nFonction ou raison de la limite<\/th>\n<\/tr>\n
Aluminium (Al)<\/td>\n5.50<\/td>\n6.75<\/td>\nStabilisateur alpha<\/td>\n<\/tr>\n
Vanadium (V)<\/td>\n3.50<\/td>\n4.50<\/td>\nStabilisateur b\u00eata, conf\u00e8re la trempabilit\u00e9<\/td>\n<\/tr>\n
Fer (Fe)<\/td>\n–<\/td>\n0.40<\/td>\nStabilisateur b\u00eata, r\u00e9siduel contr\u00f4l\u00e9<\/td>\n<\/tr>\n
Oxyg\u00e8ne (O)<\/td>\n–<\/td>\n0.20<\/td>\nLimit\u00e9 pour la ductilit\u00e9 et la t\u00e9nacit\u00e9<\/td>\n<\/tr>\n
Carbone (C)<\/td>\n–<\/td>\n0.08<\/td>\n\u00c9l\u00e9ment interstitiel<\/td>\n<\/tr>\n
Azote (N)<\/td>\n–<\/td>\n0.05<\/td>\nDurcisseur interstitiel le plus puissant<\/td>\n<\/tr>\n
Hydrog\u00e8ne (H)<\/td>\n–<\/td>\n0.015<\/td>\n150 ppm; contr\u00f4le la fragilisation par hydrures<\/td>\n<\/tr>\n
R\u00e9sidus, chacun<\/td>\n–<\/td>\n0.10<\/td>\nProvenant d'\u00e9ponge et de retours<\/td>\n<\/tr>\n
R\u00e9sidus, total<\/td>\n–<\/td>\n0.40<\/td>\nSomme des \u00e9l\u00e9ments ci-dessus<\/td>\n<\/tr>\n
Titane (Ti)<\/td>\nSolde<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Lorsque AMS 4928 est plus strict qu'ASTM<\/h3>\n

Ce point pi\u00e8ge souvent sur les plans issus de l'a\u00e9ronautique. AMS 4928 (barre, billette et pi\u00e8ces forg\u00e9es) limite l'hydrog\u00e8ne \u00e0 0,0125 % et le fer \u00e0 0,30 %, contre les limites ASTM de 0,015 % et 0,40 %. Un mat\u00e9riau conforme \u00e0 ASTM B348 peut donc \u00e9chouer \u00e0 un contr\u00f4le AMS 4928 sur la seule composition chimique, il Barre en titane AMS 4928<\/a> doit \u00eatre fondu selon les limites AMS, et non corrig\u00e9 ult\u00e9rieurement. Certaines commandes imposent \u00e9galement une limite maximale de 0,005 % d'yttrium, qui n'est pas une exigence universelle d'ASTM B348 et doit figurer sur la commande pour appara\u00eetre sur le certificat.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques du titane Grade 5<\/h2>\n

Les minimums de r\u00e9sistance \u00e0 la traction et de limite d'\u00e9lasticit\u00e9 sont identiques pour ASTM B348 Grade 5, B265 Grade 5 et B381 Grade F-5 \u00e0 l'\u00e9tat recuit. Il s'agit de seuils d'acceptation, non de valeurs de conception. Les exigences d'allongement et de striction ne sont pas identiques : B348 et B381 mesurent l'allongement sur 4D et ajoutent un minimum de striction de 25 pour cent, tandis que B265 mesure l'allongement sur 2 in. (50 mm) et ne fixe aucune exigence de striction. Commander une plaque B265 puis la tester par rapport \u00e0 une valeur de striction est une mani\u00e8re courante de rejeter un mat\u00e9riau conforme.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Propri\u00e9t\u00e9, recuit<\/th>\nMinimum ASTM (m\u00e9trique)<\/th>\nMinimum ASTM (imp\u00e9rial)<\/th>\nBarre type usine<\/th>\n<\/tr>\n
R\u00e9sistance \u00e0 la traction, ultime<\/td>\n895 MPa<\/td>\n130 ksi<\/td>\n950 \u00e0 1070 MPa (138 \u00e0 155 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Limite d'\u00e9lasticit\u00e9, d\u00e9calage de 0,2 %<\/td>\n828 MPa<\/td>\n120 ksi<\/td>\n880 \u00e0 1015 MPa (128 \u00e0 147 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Allongement (4D selon B348 et B381; 2 in. selon B265)<\/td>\n10 %<\/td>\n10 %<\/td>\n15 \u00e0 20 %<\/td>\n<\/tr>\n
R\u00e9duction de section (B348 et B381 uniquement; non exig\u00e9e par B265)<\/td>\n25 %<\/td>\n25 %<\/td>\n38 \u00e0 51 %<\/td>\n<\/tr>\n
Duret\u00e9<\/td>\nnon sp\u00e9cifi\u00e9<\/td>\n30 \u00e0 36 HRC (environ 330 HV)<\/td>\n<\/tr>\n
Impact Charpy \u00e0 entaille en V<\/td>\nnon sp\u00e9cifi\u00e9<\/td>\n17 \u00e0 24 J<\/td>\n<\/tr>\n
T\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture, KIc<\/td>\nnon sp\u00e9cifi\u00e9<\/td>\nenviron 75 \u00e0 107 MPa-m^0.5, selon l'\u00e9tat<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Les minimums pour les t\u00f4les et plaques varient selon l'\u00e9paisseur<\/h3>\n

Les faibles \u00e9paisseurs sont plus r\u00e9sistantes et moins ductiles que les plaques \u00e9paisses provenant de la m\u00eame coul\u00e9e, une seule valeur de t\u00f4le est donc trompeuse. Les minimums AMS 4911 publi\u00e9s pour les t\u00f4les et plaques recuites sont les suivants; v\u00e9rifiez la r\u00e9vision AMS en vigueur avant utilisation.<\/p>\n\n\n\n\n\n
\u00c9paisseur<\/th>\nR\u00e9sistance \u00e0 la traction, min<\/th>\nLimite d'\u00e9lasticit\u00e9, min.<\/th>\nAllongement sur 2 in, min<\/th>\n<\/tr>\n
Plus de 0.025 \u00e0 0.063 in<\/td>\n134 ksi (924 MPa)<\/td>\n126 ksi (869 MPa)<\/td>\n8 %<\/td>\n<\/tr>\n
Plus de 0.063 \u00e0 0.1874 in<\/td>\n134 ksi (924 MPa)<\/td>\n126 ksi (869 MPa)<\/td>\n10 %<\/td>\n<\/tr>\n
Plus de 0.1874 \u00e0 4.000 in<\/td>\n130 ksi (895 MPa)<\/td>\n120 ksi (828 MPa)<\/td>\n10 %<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Les exigences varient \u00e9galement selon l'orientation d'essai, le diam\u00e8tre de la barre et les conditions de l'autorit\u00e9 de conception. Le d\u00e9tail par forme figure dans notre Guide ASTM B348 sur les barres et billettes<\/a> et Guide ASTM B265 sur les t\u00f4les et plaques<\/a>.<\/p>\n

Mis en solution et vieilli<\/h3>\n

Les valeurs typiques de barre \u00e0 l'\u00e9tat STA relev\u00e9es sur les fiches techniques d'usine sont de 1034 \u00e0 1186 MPa (150 \u00e0 172 ksi) en r\u00e9sistance \u00e0 la traction, de 945 \u00e0 1076 MPa (137 \u00e0 156 ksi) en limite d'\u00e9lasticit\u00e9, de 15 \u00e0 17 % d'allongement et de 41 \u00e0 46 % de striction, la duret\u00e9 montant \u00e0 environ 35 \u00e0 39 HRC. La duret\u00e9 de chaque grade, et la raison pour laquelle elle n'est pas une exigence de la B348, se trouve sur duret\u00e9 du titane par grade<\/a>. Ce sont des valeurs d'usine, non des minimums de sp\u00e9cification, et elles ne valent que dans les sections qui refroidissent assez vite.<\/p>\n

Propri\u00e9t\u00e9s physiques du titane Grade 5<\/h2>\n

Les propri\u00e9t\u00e9s physiques sont des constantes de l'alliage et ne changent pas selon la norme achet\u00e9e. Lorsque les sources divergent, les deux valeurs sont indiqu\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Propri\u00e9t\u00e9<\/th>\nValeur (m\u00e9trique)<\/th>\nValeur (imp\u00e9riale)<\/th>\nRemarque<\/th>\n<\/tr>\n
Densit\u00e9<\/td>\n4,43 g\/cm3<\/td>\n0.160 lb\/in3<\/td>\nLes fiches de l'usine indiquent 4.42 \u00e0 4.47<\/td>\n<\/tr>\n
Plage de fusion<\/td>\n1604 \u00e0 1660 C<\/td>\n2920 \u00e0 3020 F<\/td>\nDu solidus au liquidus; certaines usines indiquent 1538 C<\/td>\n<\/tr>\n
Transus b\u00eata<\/td>\nenviron 995 C<\/td>\nenviron 1825 F<\/td>\nTol\u00e9rance +\/- 14 C. Les fiches ASM indiquent 980 C; confirmer par num\u00e9ro de coul\u00e9e avant le traitement en phase b\u00eata<\/td>\n<\/tr>\n
Module d'\u00e9lasticit\u00e9, traction<\/td>\n113,8 GPa<\/td>\n16500 ksi<\/td>\nPlage de 105 \u00e0 120 GPa<\/td>\n<\/tr>\n
Module de cisaillement<\/td>\n44 GPa<\/td>\n6380 ksi<\/td>\nPlage de 40 \u00e0 45 GPa<\/td>\n<\/tr>\n
Coefficient de Poisson<\/td>\n0.342<\/td>\n0.342<\/td>\nPlage publi\u00e9e 0.31 \u00e0 0.37<\/td>\n<\/tr>\n
Conductivit\u00e9 thermique, 20 C<\/td>\n6.7 \u00e0 7.1 W\/m-K<\/td>\n46.5 \u00e0 49.2 Btu-in\/h-ft2-F<\/td>\nFaible, dirige la chaleur de coupe vers l'outil<\/td>\n<\/tr>\n
Capacit\u00e9 thermique massique<\/td>\n526 \u00e0 570 J\/kg-K<\/td>\n0.126 Btu\/lb-F<\/td>\nCertaines sources indiquent jusqu'\u00e0 570 J\/kg-K<\/td>\n<\/tr>\n
Coefficient de dilatation thermique, 20 \u00e0 100 C<\/td>\n8.6 µm\/m-K<\/td>\n4.78 µin\/in-F<\/td>\nEnviron 9.2 µm\/m-K sur 20 \u00e0 315 C<\/td>\n<\/tr>\n
R\u00e9sistivit\u00e9 \u00e9lectrique<\/td>\nenviron 1.7 µΩ-m<\/td>\n170 µΩ-cm<\/td>\nEnviron 100 fois celle du cuivre<\/td>\n<\/tr>\n
Duret\u00e9, recuit<\/td>\n30 \u00e0 36 HRC<\/td>\nEnviron 330 HV, 334 HB<\/td>\n<\/tr>\n
Duret\u00e9, mis en solution et vieilli<\/td>\n35 \u00e0 39 HRC<\/td>\nValeur d'usine<\/td>\n<\/tr>\n
Perm\u00e9abilit\u00e9 magn\u00e9tique<\/td>\n1.00005 \u00e0 1.6 kA\/m<\/td>\nNe r\u00e9agit pas \u00e0 un aimant<\/td>\n<\/tr>\n

Plus d'informations \u00e0 ce sujet : Le titane est-il magn\u00e9tique ?<\/a> pr\u00e9sente les valeurs de perm\u00e9abilit\u00e9 par nuance et explique pourquoi ASTM B265 et B348 ne les v\u00e9rifient pas.<\/p>\n<\/table>\n

\"Grade
Grade 5 est fourni sous forme de barre, billette, plaque, pi\u00e8ce forg\u00e9e et fil; la norme et la forme d\u00e9terminent ensemble les valeurs d'acceptation.<\/figcaption><\/figure>\n

Normes et formes de produits<\/h2>\n

Grade 5 est achet\u00e9 selon un num\u00e9ro ASTM diff\u00e9rent pour chaque forme de produit. Citer le mauvais num\u00e9ro est l'erreur de commande la plus fr\u00e9quente pour cet alliage : une usine ne peut pas certifier selon une norme qui ne couvre pas la forme.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Forme de produit<\/th>\nSp\u00e9cification ASTM<\/th>\n\u00c9quivalent ASME<\/th>\nSp\u00e9cification AMS<\/th>\n<\/tr>\n
Barre et billette<\/td>\nB348 Grade 5<\/td>\nSB-348<\/td>\nAMS 4928 (recuit), 4965 (mis en solution et vieilli), 4967 (recuit, pouvant subir un traitement thermique)<\/td>\n<\/tr>\n
Plaque, t\u00f4le et bande<\/td>\nB265 Grade 5<\/td>\nSB-265<\/td>\nAMS 4911 (recuit)<\/td>\n<\/tr>\n
Pi\u00e8ces forg\u00e9es<\/td>\nB381 Grade F-5<\/td>\n–<\/td>\nAMS 4928 (pi\u00e8ces forg\u00e9es et mati\u00e8re pour forgeage)<\/td>\n<\/tr>\n
Fil<\/td>\nB863 Grade 5<\/td>\n–<\/td>\nAMS 4928 (fil)<\/td>\n<\/tr>\n
Tube sans soudure<\/td>\nB861 Grade 5<\/td>\nSB-861<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
Tube soud\u00e9<\/td>\nB862 Grade 5<\/td>\n–<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

ASTM B381 exige que la mati\u00e8re de forgeage elle-m\u00eame soit conforme \u00e0 ASTM B348, de sorte qu'une commande de pi\u00e8ce forg\u00e9e comprend la norme de barre correspondante. Et ASTM B338 ne couvre pas Grade 5: B338 est la sp\u00e9cification de tube pour condenseur et \u00e9changeur de chaleur, et sa liste de nuances couvre les nuances commercialement pures et les nuances d'alliages r\u00e9sistants \u00e0 la corrosion, mais pas Grade 5. Les demandes de “ASTM B338 Grade 5 tube” ne peuvent pas \u00eatre certifi\u00e9es telles quelles. Lorsque la conception accepte un tube plut\u00f4t qu'un tube de condenseur, les fili\u00e8res sont ASTM B861 pour le tube sans soudure et ASTM B862 pour le tube soud\u00e9; lorsque la conception exige r\u00e9ellement un tube d'\u00e9changeur de chaleur B338, la nuance doit changer, car aucune fili\u00e8re Grade 5 n'existe selon cette sp\u00e9cification.<\/p>\n

Sur les plans europ\u00e9ens, Grade 5 appara\u00eet sous le num\u00e9ro de mat\u00e9riau 3.7165 (TiAl6V4), et les fiches a\u00e9ronautiques WL utilisent 3.7164 pour le m\u00eame alliage. Les deux correspondent \u00e0 UNS R56400.<\/p>\n

\"Grade
Limites maximales de la s\u00e9rie ASTM B. Grade 23 am\u00e9liore la t\u00e9nacit\u00e9 en abaissant la limite des \u00e9l\u00e9ments interstitiels et du fer, sans modifier l'alliage.<\/figcaption><\/figure>\n

Grade 5 par rapport \u00e0 Grade 23 et Grade 2<\/h2>\n

Trois nuances couvrent la majorit\u00e9 des achats industriels de titane, avec un compromis entre r\u00e9sistance, ductilit\u00e9 et aptitude au formage.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
<\/th>\nGrade 2 (titane CP)<\/th>\nGrade 5 (Ti-6Al-4V)<\/th>\nGrade 23 (Ti-6Al-4V ELI)<\/th>\n<\/tr>\n
Num\u00e9ro UNS selon ASTM B348 \/ B265<\/td>\nR50400<\/td>\nR56400<\/td>\nR56407<\/td>\n<\/tr>\n
R\u00e9sistance \u00e0 la traction, min<\/td>\n345 MPa (50 ksi)<\/td>\n895 MPa (130 ksi)<\/td>\n828 MPa (120 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Limite d'\u00e9lasticit\u00e9, min.<\/td>\n275 MPa (40 ksi)<\/td>\n828 MPa (120 ksi)<\/td>\n759 MPa (110 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Allongement, min.<\/td>\n20 %<\/td>\n10 %<\/td>\n10 %<\/td>\n<\/tr>\n
Oxyg\u00e8ne, max.<\/td>\n0.25 %<\/td>\n0.20 %<\/td>\n0.13 %<\/td>\n<\/tr>\n
Fer, max.<\/td>\n0.30 %<\/td>\n0.40 %<\/td>\n0.25 %<\/td>\n<\/tr>\n
Choisi pour<\/td>\nFormage, soudage, service en corrosion<\/td>\nR\u00e9sistance et aptitude au traitement thermique<\/td>\nT\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture, applications cryog\u00e9niques et implants<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Grade 23 est le m\u00eame alliage nominal avec une teneur r\u00e9duite en \u00e9l\u00e9ments interstitiels, ce qui am\u00e9liore la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture et la ductilit\u00e9 \u00e0 basse temp\u00e9rature au prix d'environ 67 MPa de r\u00e9sistance \u00e0 la traction minimale. Attention \u00e0 une d\u00e9signation : Grade 23 est UNS R56407 lorsqu'il est command\u00e9 selon ASTM B348, B265, B381 ou B863. UNS R56401 rel\u00e8ve d'ASTM F136, la sp\u00e9cification des implants chirurgicaux, et les deux ne sont pas interchangeables sur un certificat. Le d\u00e9tail complet figure dans Titane Grade 5 vs Grade 23<\/a>, et la comparaison r\u00e9sistance-formabilit\u00e9 avec le mat\u00e9riau commercialement pur est trait\u00e9e dans Titane Grade 2 vs Grade 5<\/a>.<\/p>\n

Traitement thermique : recuit par rapport \u00e0 mis en solution et vieilli<\/h2>\n

La plupart des Grade 5 sont livr\u00e9s recuits, \u00e0 environ 690 \u00e0 790 C (1275 \u00e0 1450 F) pendant une demi-heure \u00e0 deux heures, puis refroidis \u00e0 l'air ou au four. La d\u00e9tente des contraintes s'effectue \u00e0 une temp\u00e9rature inf\u00e9rieure, 540 \u00e0 650 C (1000 \u00e0 1200 F), apr\u00e8s usinage ou soudage afin d'\u00e9liminer les contraintes r\u00e9siduelles sans modifier les propri\u00e9t\u00e9s de traction.<\/p>\n

Pour une r\u00e9sistance sup\u00e9rieure, il est mis en solution \u00e0 913 \u00e0 954 C (1675 \u00e0 1750 F), tremp\u00e9 \u00e0 l'eau, puis vieilli \u00e0 524 \u00e0 552 C (975 \u00e0 1025 F) pendant trois \u00e0 huit heures et refroidi \u00e0 l'air. Lorsque la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture est plus importante que la r\u00e9sistance \u00e0 la traction, un recuit b\u00eata proche de 1065 C (1950 F) avec vieillissement \u00e0 620 \u00e0 705 C (1150 \u00e0 1300 F) est utilis\u00e9 \u00e0 la place.<\/p>\n

La limite est la trempabilit\u00e9. Grade 5 ne se durcit pas \u00e0 c\u0153ur dans les fortes sections : les sections d\u00e9passant nettement environ 25 mm (1 in) ne d\u00e9velopperont pas les propri\u00e9t\u00e9s STA compl\u00e8tes, et tout d\u00e9lai entre le four et le bac de trempe r\u00e9duit la r\u00e9sistance. Pr\u00e9cisez l'\u00e9tat dans la commande plut\u00f4t que de supposer qu'une barre de forte section peut \u00eatre vieillie selon un tableau de propri\u00e9t\u00e9s de faible section. Deux pr\u00e9cautions de proc\u00e9d\u00e9 provenant \u00e9galement des usines s'appliquent : l'hydrog\u00e8ne absorb\u00e9 lors du d\u00e9capage acide ou d'un traitement thermique incorrect forme des hydrures fragiles, d'o\u00f9 la limite de 0,015 %, et l'absorption d'oxyg\u00e8ne, d'azote et de carbone pendant le travail \u00e0 chaud laisse une couche superficielle dure et fragile qui doit \u00eatre \u00e9limin\u00e9e.<\/p>\n

Applications<\/h2>\n

Les fiches techniques des usines indiquent que Ti-6Al-4V repr\u00e9sente plus de la moiti\u00e9 de tout le titane consomm\u00e9. Les utilisations r\u00e9currentes dans les fiches techniques des usines comprennent :<\/p>\n