การเปรียบเทียบความแข็งแรงระหว่างโลหะผสมไทเทเนียมเกรด 5 และโลหะผสมไทเทเนียมอื่น ๆ

เกรด 5 (Ti‑6Al‑4V) เป็นโลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย และมีความแข็งแรงแตกต่างอย่างชัดเจนจากไทเทเนียมบริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์และโลหะผสมไทเทเนียมชนิดพิเศษอื่นๆ อย่างชัดเจน

ไทเทเนียมบริสุทธิ์มีความเหนียวและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม แต่มีความต้านทานแรงดึงค่อนข้างต่ำ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 240 ถึง 550 MPa เกรด 5 ในสภาวะอบอ่อน ให้ความต้านทานแรงดึงอย่างน้อย 860 MPa ซึ่งเกือบสองเท่าของไทเทเนียมบริสุทธิ์มาตรฐาน เมื่อบำบัดด้วยสารละลายและการบ่ม (STA) ความต้านทานแรงดึงจะเกิน 1100 MPa ทำให้เหนือกว่ามากสำหรับการใช้งานที่รับน้ำหนักทางโครงสร้าง

เมื่อเทียบกับโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความเหนียวสูงและมีความแข็งแรงสูงต่ำ (เช่น เกรด 9 Ti-3Al-2.5V) เกรด 5 ก็แข็งแกร่งกว่าเช่นกัน 

เกรด 9 ได้รับการออกแบบมาเพื่อความแข็งแรงปานกลางและขึ้นรูปได้ดี ส่วนใหญ่ใช้ในท่อและสายไฮดรอลิก โดยมีความต้านทานแรงดึงประมาณ 620–860 MPa ต่ำกว่าเกรด 5

โลหะผสมชนิดพิเศษเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อต้านทานการคืบคลานและความเสถียรที่อุณหภูมิสูงในเครื่องยนต์การบินและอวกาศ แต่มีราคาแพงกว่า แปรรูปได้น้อยกว่า และไม่จำเป็นสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ที่อุณหภูมิห้อง

เกรด 5 มีความแข็งแกร่งขั้นสุดท้ายต่ำกว่าโลหะผสมเบต้าที่มีอายุสูงสุด ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ 1200–1400 MPa โลหะผสมเบต้ามีความสามารถในการชุบแข็งและความล้าที่ดีกว่าสำหรับส่วนประกอบการบินและอวกาศที่มีความเครียดสูง แต่มีราคาแพงกว่ามากและไม่ได้ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมทั่วไป

เกรด 5 ให้ความสมดุลที่โดดเด่น: แข็งแกร่งกว่าไททาเนียมบริสุทธิ์ในเชิงพาณิชย์และอัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูงปานกลาง คุ้มค่ากว่า และดำเนินการได้ง่ายกว่าเบต้าอัลลอยด์ที่มีอุณหภูมิสูง การผสมผสานระหว่างความแข็งแกร่ง ความเหนียว ความต้านทานการกัดกร่อน และความสามารถในการจ่าย ทำให้เกรด 5 เป็นโลหะผสมไทเทเนียมมาตรฐานสากลสำหรับการใช้งานด้านการบินและอวกาศ ยานยนต์ การแพทย์ และอุตสาหกรรมทั่วไป