Diferencia entre GR3 y GR5 Titanium

1. Clasificación e identidad central

Titanio de grado 3: Pertenece alTitanio puro comercial (CP TI) family (ASTM Grade 1–4). It contains >99% de titanio, con solo trazas de impurezas (p. Ej., Oxígeno, hierro) para ajustar las propiedades básicas. Su rendimiento está determinado principalmente por la pureza del titanio y el contenido de impureza menor.

Titanio de grado 5: Clasificado como un+ aleación de titanio, con la industria - designación estándarTI-6Al-4V(es decir, contiene ~ 6% de aluminio y ~ 4% de vanadio, siendo el resto titanio). La adición de aluminio (fortalece la fase) y el vanadio (estabiliza la fase) altera fundamentalmente su microestructura y propiedades mecánicas, lo que hace que sea mucho más fuerte que los grados de titanio puro.

2. Composición química

La diferencia clave radica en presencia de elementos de aleación en el grado 5, mientras que el grado 3 se basa en titanio puro con impurezas mínimas.

Material	Componente principal	Elementos de aleación/impureza clave
Titanio de grado 3	Titanio (TI)	Menor o igual a 0.3% de hierro (Fe), menor o igual a 0.2% de oxígeno (O), menor o igual a 0.08% de carbono (C), menor o igual a 0.015% de hidrógeno (H)
Titanio de Grado 5	Titanio (TI)	5.5–6.75% de aluminio (AL), 3.5–4.5% de vanadio (V), menor o igual a 0.3% Fe, menor o igual a 0.15% O

3. Propiedades mecánicas

Esta es la diferencia más impactante para las aplicaciones prácticas, especialmente en escenarios relacionados con la fuerza -:

Propiedad	Titanio de grado 3 (recocido)	Titanio de grado 5 (recocido)	Brecha de llave
Fuerza de rendimiento	380–480 MPa (55,000–70,000 psi)	860 - 930 MPA (125,000–135,000 psi)	El grado 5 es ~ 2x más fuerte en fuerza de rendimiento; Resiste la deformación permanente mucho mejor.
Resistencia a la tracción	480–550 MPa (70,000–80,000 psi)	900–1,000 MPA (130,000–145,000 psi)	La resistencia a la tracción de grado 5 es ~ 1.8–2x más alta; Puede soportar mayores fuerzas de tracción antes de romperse.
Ductilidad (% alargamiento)	20–25%	10–15%	El grado 3 es más dúctil (más fácil de doblar, estirar o formar) que el grado 5.
Dureza (HB)	150-180 HB	300–350 HB	El grado 5 es significativamente más difícil (resiste el desgaste/sangría mejor) debido a la aleación.
Densidad	4.51 g/cm³	4.43 g/cm³	Casi idéntico (ambos livianos, ~ 60% la densidad del acero).

4. Resistencia a la corrosión

Ambos exhiben una excelente resistencia a la corrosión, pero sus fuerzas varían según el entorno:

Titanio de grado 3: OfertasResistencia de corrosión general superiorEn ambientes suaves a moderados (p. Ej., Agua de mar, ácidos diluidos, condiciones atmosféricas). Su matriz de titanio puro forma una capa de óxido densa y estable (TIO₂) que evita una oxidación adicional, lo que lo hace ideal para el procesamiento químico o los componentes marinos donde la protección contra la corrosión "pura" es crítica.

Titanio de Grado 5: Tienebuena resistencia a la corrosiónEn la mayoría de los entornos (por ejemplo, combustibles aeroespaciales, fluidos fisiológicos), pero es ligeramente menos resistente que el grado 3 en medios altamente agresivos (p. Ej., ácidos concentrados como el ácido sulfúrico). Su rendimiento de corrosión es un intercambio - OFF de fuerza mejorada - sigue siendo suficiente para la mayoría de las necesidades industriales/aeroespaciales, pero no la primera opción para la exposición química extrema.

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5. Procesamiento y fabricación

Su procesabilidad difiere debido a la resistencia y las brechas de ductilidad:

Titanio de grado 3: Más fácil de fabricar. Su alta ductilidad permitetrabajo en frío(por ejemplo, rodar, doblar, dibujo) ysoldadura(con un riesgo mínimo de agrietamiento) sin tratamientos térmicos pre/post - complejos. También máquina más suavemente que el grado 5, reduciendo el desgaste de la herramienta.

Titanio de Grado 5: Más difícil de procesar. Su alta resistencia y su menor ductilidad requierentrabajo caliente(Procesamiento a temperaturas elevadas, ~ 800–900 grados) para formar, ya que el trabajo en frío puede causar grietas. La soldadura exige un control preciso (por ejemplo, blindaje de argón, post - tratamiento térmico de soldadura) para evitar la fragilidad. El mecanizado también es más desafiante (altas fuerzas de corte, uso rápido de herramientas) y requiere herramientas especializadas (por ejemplo, insertos de carburo).

6. Escenarios de aplicación

Sus propiedades únicas se dirigen a industrias distintas:

Titanio de grado 3: Usado dondeResistencia a la corrosión + formabilidadse priorizan sobre ultra - alta fuerza. Las aplicaciones comunes incluyen:

Equipo de procesamiento químico (por ejemplo, tanques, tuberías, válvulas para ácidos diluidos).

Componentes marinos (por ejemplo, sujetadores de casco, intercambiadores de calor).

Dispositivos médicos (por ejemplo, instrumentos quirúrgicos, no - carga - implantes de rodamiento).

Revestimiento arquitectónico (por durabilidad en clima severo).

Titanio de Grado 5: Domina enalto - fuerza + ligeroaplicaciones. Los usos comunes incluyen:

Aeroespacial/aviación (por ejemplo, tren de aterrizaje de aeronaves, componentes del motor, marcos estructurales).

Automotive (por ejemplo, alto - Piezas de motor de rendimiento, componentes del vehículo de carreras).

Implantes médicos (por ejemplo, reemplazos de cadera/rodilla, implantes dentales - combina fuerza con biocompatibilidad).

Equipo deportivo (por ejemplo, marcos de bicicletas, cabezas de club de golf).