{"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\/it\/grade-5-titanium-ti-6al-4v-uns-r56400\/","title":{"rendered":"Scheda tecnica del titanio Grade 5 (Ti-6Al-4V, UNS R56400): propriet\u00e0 e specifiche"},"content":{"rendered":"
\"Grade<\/figure>\n

Il titanio Grade 5 \u00e8 Ti-6Al-4V, UNS R56400: una lega alfa-beta con 5.50 a 6.75 % di alluminio e 3.50 a 4.50 % di vanadio, resto titanio. La resistenza a trazione minima \u00e8 895 MPa contro 345 MPa per Grade 2 commercialmente puro, con una densit\u00e0 di 4.43 g\/cm3. \u00c8 il grado specificato quando il titanio commercialmente puro non ha resistenza sufficiente.<\/p>\n

Composizione chimica del titanio Grade 5<\/h2>\n

I limiti seguenti sono i requisiti ASTM B348 (barre e billette) e ASTM B265 (lamiere spesse, lamiere sottili e nastro). L'alluminio stabilizza la fase alfa e il vanadio la fase beta, rendendo la lega trattabile termicamente; gli elementi interstiziali sono limitati perch\u00e9 ciascuno aumenta la resistenza e riduce la duttilit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Elemento<\/th>\nMin, wt %<\/th>\nMax, wt %<\/th>\nFunzione o motivo del limite<\/th>\n<\/tr>\n
Alluminio (Al)<\/td>\n5.50<\/td>\n6.75<\/td>\nStabilizzante alfa<\/td>\n<\/tr>\n
Vanadio (V)<\/td>\n3.50<\/td>\n4.50<\/td>\nStabilizzante beta, conferisce trattabilit\u00e0 termica<\/td>\n<\/tr>\n
Ferro (Fe)<\/td>\n–<\/td>\n0.40<\/td>\nStabilizzante beta, residuo controllato<\/td>\n<\/tr>\n
Ossigeno (O)<\/td>\n–<\/td>\n0.20<\/td>\nLimitato per duttilit\u00e0 e tenacit\u00e0<\/td>\n<\/tr>\n
Carbonio (C)<\/td>\n–<\/td>\n0.08<\/td>\nElemento interstiziale<\/td>\n<\/tr>\n
Azoto (N)<\/td>\n–<\/td>\n0.05<\/td>\nL'elemento interstiziale con il maggiore effetto indurente<\/td>\n<\/tr>\n
Idrogeno (H)<\/td>\n–<\/td>\n0.015<\/td>\n150 ppm; controlla l'infragilimento da idruri<\/td>\n<\/tr>\n
Residui, ciascuno<\/td>\n–<\/td>\n0.10<\/td>\nDa spugna e materiale di riciclo<\/td>\n<\/tr>\n
Residui, totale<\/td>\n–<\/td>\n0.40<\/td>\nSomma dei precedenti<\/td>\n<\/tr>\n
Titanio (Ti)<\/td>\nResto<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Dove AMS 4928 \u00e8 pi\u00f9 restrittiva di ASTM<\/h3>\n

Questo punto pu\u00f2 creare problemi nei disegni di derivazione aerospaziale. AMS 4928 (barre, billette e pezzi forgiati) limita l'idrogeno a 0,0125 % e il ferro a 0,30 %, contro i limiti ASTM di 0,015 % e 0,40 %. Un materiale conforme ad ASTM B348 pu\u00f2 quindi non superare una verifica AMS 4928 per la sola composizione chimica, quindi barra in titanio AMS 4928<\/a> deve essere fuso rispettando i limiti AMS, non corretto successivamente. Alcuni ordini richiamano anche un limite massimo di ittrio di 0,005 %, che non \u00e8 un requisito universale ASTM B348 e deve comparire nell'ordine per essere riportato nel certificato.<\/p>\n

Propriet\u00e0 meccaniche del titanio Grade 5<\/h2>\n

I valori minimi di resistenza a trazione e carico di snervamento sono identici per ASTM B348 Grade 5, B265 Grade 5 e B381 Grade F-5 allo stato ricotto. Sono soglie di accettazione, non valori di progetto. I requisiti di allungamento e strizione non sono identici: B348 e B381 misurano l'allungamento su 4D e aggiungono una strizione minima del 25 per cento, mentre B265 misura l'allungamento su 2 in. (50 mm) e non stabilisce alcun requisito di strizione. Ordinare lamiera spessa B265 e poi verificarla rispetto a un valore di strizione \u00e8 un modo comune di respingere materiale conforme.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Propriet\u00e0, stato ricotto<\/th>\nMinimo ASTM (metrico)<\/th>\nMinimo ASTM (imperiale)<\/th>\nBarra tipica dello stabilimento produttore<\/th>\n<\/tr>\n
Resistenza a trazione, massima<\/td>\n895 MPa<\/td>\n130 ksi<\/td>\n950 a 1070 MPa (138 a 155 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Carico di snervamento, scostamento dello 0,2 %<\/td>\n828 MPa<\/td>\n120 ksi<\/td>\n880 a 1015 MPa (128 a 147 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Allungamento (4D secondo B348 e B381; 2 in. secondo B265)<\/td>\n10 %<\/td>\n10 %<\/td>\n15 a 20 %<\/td>\n<\/tr>\n
Strizione (solo B348 e B381; non richiesta da B265)<\/td>\n25 %<\/td>\n25 %<\/td>\n38 a 51 %<\/td>\n<\/tr>\n
Durezza<\/td>\nnon specificato<\/td>\n30 a 36 HRC (circa 330 HV)<\/td>\n<\/tr>\n
Resilienza Charpy con intaglio a V<\/td>\nnon specificato<\/td>\n17 a 24 J<\/td>\n<\/tr>\n
Tenacit\u00e0 a frattura, KIc<\/td>\nnon specificato<\/td>\ncirca 75 a 107 MPa-m^0.5, dipendente dallo stato<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

I valori minimi per lamiere sottili e lamiere spesse cambiano con lo spessore<\/h3>\n

I piccoli spessori sono pi\u00f9 resistenti e meno duttili delle lamiere spesse della stessa colata, quindi un unico valore per la lamiera sottile \u00e8 fuorviante. I valori minimi pubblicati AMS 4911 per lamiere sottili e lamiere spesse ricotte sono i seguenti; verificare la revisione AMS vigente prima dell'uso.<\/p>\n\n\n\n\n\n
Spessore<\/th>\nResistenza a trazione, min<\/th>\nCarico di snervamento, min<\/th>\nAllungamento su 2 in, min<\/th>\n<\/tr>\n
Oltre 0.025 a 0.063 in<\/td>\n134 ksi (924 MPa)<\/td>\n126 ksi (869 MPa)<\/td>\n8 %<\/td>\n<\/tr>\n
Oltre 0.063 a 0.1874 in<\/td>\n134 ksi (924 MPa)<\/td>\n126 ksi (869 MPa)<\/td>\n10 %<\/td>\n<\/tr>\n
Oltre 0.1874 a 4.000 in<\/td>\n130 ksi (895 MPa)<\/td>\n120 ksi (828 MPa)<\/td>\n10 %<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

I requisiti cambiano anche con l'orientamento della prova, il diametro della barra e le condizioni dell'autorit\u00e0 di progettazione. I dettagli per forma si trovano nella nostra guida alle barre e billette ASTM B348<\/a> e Guida alle lamiere sottili e alle lamiere spesse ASTM B265<\/a>.<\/p>\n

Solubilizzato e invecchiato<\/h3>\n

I valori tipici per barra allo stato STA riportati dalle schede tecniche di fabbrica sono da 1034 a 1186 MPa (da 150 a 172 ksi) di resistenza alla trazione, da 945 a 1076 MPa (da 137 a 156 ksi) di carico di snervamento, dal 15 al 17 % di allungamento e dal 41 al 46 % di riduzione di sezione, con la durezza che sale a circa 35-39 HRC. La durezza per ogni qualit\u00e0, e il motivo per cui non \u00e8 un requisito della B348, si trova su durezza del titanio per qualit\u00e0<\/a>. Sono valori di fabbrica, non minimi di specifica, e valgono solo nelle sezioni che raffreddano abbastanza rapidamente.<\/p>\n

Propriet\u00e0 fisiche del titanio Grade 5<\/h2>\n

Le propriet\u00e0 fisiche sono costanti della lega e non cambiano con la norma d'acquisto. Dove le fonti divergono, sono riportati entrambi i valori.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Propriet\u00e0<\/th>\nValore (metrico)<\/th>\nValore (imperiale)<\/th>\nNota<\/th>\n<\/tr>\n
Densit\u00e0<\/td>\n4,43 g\/cm3<\/td>\n0.160 lb\/in3<\/td>\nLe schede degli stabilimenti produttori riportano da 4.42 a 4.47<\/td>\n<\/tr>\n
Intervallo di fusione<\/td>\nda 1604 a 1660 C<\/td>\nda 2920 a 3020 F<\/td>\nDa solidus a liquidus; alcuni stabilimenti produttori indicano 1538 C<\/td>\n<\/tr>\n
Transus beta<\/td>\ncirca 995 C<\/td>\ncirca 1825 F<\/td>\nTolleranza +\/- 14 C. Le schede ASM riportano 980 C; confermare per ogni colata prima della lavorazione in fase beta<\/td>\n<\/tr>\n
Modulo di elasticit\u00e0 a trazione<\/td>\n113,8 GPa<\/td>\n16500 ksi<\/td>\nIntervallo da 105 a 120 GPa<\/td>\n<\/tr>\n
Modulo di taglio<\/td>\n44 GPa<\/td>\n6380 ksi<\/td>\nIntervallo da 40 a 45 GPa<\/td>\n<\/tr>\n
Coefficiente di Poisson<\/td>\n0.342<\/td>\n0.342<\/td>\nIntervallo pubblicato da 0.31 a 0.37<\/td>\n<\/tr>\n
Conducibilit\u00e0 termica, 20 C<\/td>\nda 6.7 a 7.1 W\/m-K<\/td>\nda 46.5 a 49.2 Btu-in\/h-ft2-F<\/td>\nBassa; convoglia il calore di taglio nell'utensile<\/td>\n<\/tr>\n
Capacit\u00e0 termica specifica<\/td>\nda 526 a 570 J\/kg-K<\/td>\n0.126 Btu\/lb-F<\/td>\nAlcune fonti indicano fino a 570 J\/kg-K<\/td>\n<\/tr>\n
Coefficiente di dilatazione termica, da 20 a 100 C<\/td>\n8.6 µm\/m-K<\/td>\n4.78 µin\/in-F<\/td>\nCirca 9.2 µm\/m-K nell'intervallo da 20 a 315 C<\/td>\n<\/tr>\n
Resistivit\u00e0 elettrica<\/td>\ncirca 1.7 µΩ-m<\/td>\n170 µΩ-cm<\/td>\nCirca 100 volte quello del rame<\/td>\n<\/tr>\n
Durezza, ricotto<\/td>\nda 30 a 36 HRC<\/td>\nCirca 330 HV, 334 HB<\/td>\n<\/tr>\n
Durezza, solubilizzato e invecchiato<\/td>\nda 35 a 39 HRC<\/td>\nDato dello stabilimento produttore<\/td>\n<\/tr>\n
Permeabilit\u00e0 magnetica<\/td>\n1.00005 a 1.6 kA\/m<\/td>\nNon risponde a un magnete<\/td>\n<\/tr>\n

Per approfondire: Il titanio \u00e8 magnetico?<\/a> presenta i valori di permeabilit\u00e0 per grado e spiega perch\u00e9 ASTM B265 e B348 non li verificano.<\/p>\n<\/table>\n

\"Grade
Grade 5 viene fornito sotto forma di barra, billetta, lamiera spessa, pezzo forgiato e filo; la norma e la forma del prodotto determinano insieme i valori di accettazione.<\/figcaption><\/figure>\n

Norme e forme di prodotto<\/h2>\n

Grade 5 viene acquistato secondo una diversa norma ASTM per ciascuna forma di prodotto. Indicare quella errata \u00e8 l'errore d'ordine pi\u00f9 comune per questa lega: uno stabilimento produttore non pu\u00f2 certificare la conformit\u00e0 a una norma che non contempla la forma del prodotto.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Forma del prodotto<\/th>\nSpecifica ASTM<\/th>\nEquivalente ASME<\/th>\nSpecifica AMS<\/th>\n<\/tr>\n
Barra e billetta<\/td>\nB348 Grade 5<\/td>\nSB-348<\/td>\nAMS 4928 (ricotto), 4965 (solubilizzato e invecchiato), 4967 (ricotto, trattabile termicamente)<\/td>\n<\/tr>\n
Lamiera spessa, lamiera sottile e nastro<\/td>\nB265 Grade 5<\/td>\nSB-265<\/td>\nAMS 4911 (ricotto)<\/td>\n<\/tr>\n
Pezzi forgiati<\/td>\nB381 Grade F-5<\/td>\n–<\/td>\nAMS 4928 (pezzi forgiati e materiale da forgiare)<\/td>\n<\/tr>\n
Filo<\/td>\nB863 Grade 5<\/td>\n–<\/td>\nAMS 4928 (filo)<\/td>\n<\/tr>\n
Tubo senza saldatura<\/td>\nB861 Grade 5<\/td>\nSB-861<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n
Tubo saldato<\/td>\nB862 Grade 5<\/td>\n–<\/td>\n–<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

ASTM B381 richiede che il materiale destinato alla forgiatura sia esso stesso conforme ad ASTM B348, quindi un ordine di pezzi forgiati ha alla base la norma per le barre. Inoltre, ASTM B338 non copre Grade 5: B338 \u00e8 la specifica per tubi di condensatori e scambiatori di calore e il suo elenco di gradi comprende i gradi commercialmente puri e le leghe resistenti alla corrosione, non Grade 5. Le richieste di “tubo ASTM B338 Grade 5” non possono essere certificate cos\u00ec come sono formulate. Quando il progetto accetta un tubo per tubazioni anzich\u00e9 un tubo per condensatori, i percorsi sono ASTM B861 per il tubo senza saldatura e ASTM B862 per il tubo saldato; quando il progetto richiede effettivamente un tubo per scambiatore di calore B338, occorre cambiare grado, perch\u00e9 tale specifica non prevede alcun percorso Grade 5.<\/p>\n

Nei disegni europei, Grade 5 compare come numero di materiale 3.7165 (TiAl6V4), mentre le schede aerospaziali WL riportano 3.7164 per la stessa lega. Entrambi corrispondono a UNS R56400.<\/p>\n

\"Grade
Limiti massimi della serie ASTM B. Grade 23 ottiene tenacit\u00e0 abbassando il limite degli elementi interstiziali e del ferro, senza cambiare lega.<\/figcaption><\/figure>\n

Grade 5 rispetto a Grade 23 e Grade 2<\/h2>\n

Tre gradi coprono la maggior parte degli acquisti industriali di titanio, con un compromesso tra resistenza, duttilit\u00e0 e formabilit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
<\/th>\nGrade 2 (titanio CP)<\/th>\nGrade 5 (Ti-6Al-4V)<\/th>\nGrade 23 (Ti-6Al-4V ELI)<\/th>\n<\/tr>\n
Numero UNS secondo ASTM B348 \/ B265<\/td>\nR50400<\/td>\nR56400<\/td>\nR56407<\/td>\n<\/tr>\n
Resistenza a trazione, min<\/td>\n345 MPa (50 ksi)<\/td>\n895 MPa (130 ksi)<\/td>\n828 MPa (120 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Carico di snervamento, min<\/td>\n275 MPa (40 ksi)<\/td>\n828 MPa (120 ksi)<\/td>\n759 MPa (110 ksi)<\/td>\n<\/tr>\n
Allungamento, min<\/td>\n20 %<\/td>\n10 %<\/td>\n10 %<\/td>\n<\/tr>\n
Ossigeno, max<\/td>\n0.25 %<\/td>\n0.20 %<\/td>\n0.13 %<\/td>\n<\/tr>\n
Ferro, max<\/td>\n0.30 %<\/td>\n0.40 %<\/td>\n0.25 %<\/td>\n<\/tr>\n
Scelto per<\/td>\nFormatura, saldatura, impieghi in ambienti corrosivi<\/td>\nResistenza e trattabilit\u00e0 termica<\/td>\nTenacit\u00e0 a frattura, impieghi criogenici e implantari<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

Grade 23 \u00e8 la stessa lega nominale con un contenuto ridotto di elementi interstiziali, che conferisce tenacit\u00e0 a frattura e duttilit\u00e0 a bassa temperatura a fronte di circa 67 MPa in meno di resistenza minima a trazione. Un'insidia nella designazione: Grade 23 \u00e8 UNS R56407 se ordinato secondo ASTM B348, B265, B381 o B863. UNS R56401 appartiene ad ASTM F136, la specifica per impianti chirurgici, e le due designazioni non sono intercambiabili su un certificato. I dettagli completi sono in titanio Grade 5 e Grade 23 a confronto<\/a>, e la scelta tra resistenza e formabilit\u00e0 rispetto al materiale commercialmente puro \u00e8 trattata in Titanio Grade 2 e Grade 5 a confronto<\/a>.<\/p>\n

Trattamento termico: ricotto rispetto a solubilizzato e invecchiato<\/h2>\n

La maggior parte del Grade 5 viene fornita ricotta, a circa 690 a 790 C (1275 a 1450 F) per un periodo da mezz'ora a due ore, quindi raffreddata in aria o in forno. La distensione avviene a temperature inferiori, da 540 a 650 C (1000 a 1200 F), dopo la lavorazione meccanica o la saldatura, per eliminare le tensioni residue senza modificare le propriet\u00e0 a trazione.<\/p>\n

Per una maggiore resistenza, viene solubilizzato a 913 a 954 C (1675 a 1750 F), temprato in acqua, quindi invecchiato a 524 a 552 C (975 a 1025 F) per un periodo da tre a otto ore e raffreddato in aria. Quando la tenacit\u00e0 a frattura conta pi\u00f9 della resistenza a trazione, si utilizza invece una ricottura beta intorno a 1065 C (1950 F) con invecchiamento a 620 a 705 C (1150 a 1300 F).<\/p>\n

Il limite \u00e8 la temprabilit\u00e0. Grade 5 non si tempra a cuore nelle sezioni massicce: sezioni sensibilmente superiori a circa 25 mm (1 in) non sviluppano pienamente le propriet\u00e0 STA e qualsiasi ritardo tra il forno e la vasca di tempra riduce la resistenza. Specificare la condizione nell'ordine anzich\u00e9 presumere che una barra massiccia possa essere invecchiata fino a raggiungere i valori di una tabella per sezioni sottili. Dagli stabilimenti produttori provengono anche due avvertenze di processo: l'idrogeno assorbito durante il decapaggio acido o un trattamento termico improprio forma idruri fragili, motivo per cui esiste il limite di 0,015 %, mentre l'assorbimento di ossigeno, azoto e carbonio durante la lavorazione a caldo lascia uno strato superficiale duro e fragile che va rimosso.<\/p>\n

Applicazioni<\/h2>\n

Le schede degli stabilimenti produttori attribuiscono al Ti-6Al-4V pi\u00f9 della met\u00e0 di tutto il titanio consumato. Gli impieghi ricorrenti nelle schede comprendono:<\/p>\n