Titánová zliatina 5. triedy, všeobecne známa ako Ti-6Al-4V, je najpoužívanejšou zliatinou titánu v leteckom, biomedicínskom, námornom a priemyselnom sektore. Je klasifikovaná ako + (alfa-beta) titánová zliatina, dvojfázový{10}}materiál, ktorý kombinuje vysokú-teplotnú stabilitu fázy alfa s ťažnosťou a kujnosťou fázy beta. Táto klasifikácia vychádza z jeho chemického zloženia: približne 6 % hliníka (Al), stabilizátor alfa- fázy, a 4 % vanádu (V), stabilizátor beta{15}} fázy, s titánom (Ti) ako zostatkom. Prítomnosť oboch stabilizátorov vedie k mikroštruktúre, ktorá si zachováva zmes hexagonálnych uzavretých (HCP) alfa a telesne centrovaných kubických (BCC) beta fáz pri izbovej teplote, čo dodáva zliatine jedinečnú rovnováhu mechanických vlastností.
Ako zliatina + sa trieda 5 vyznačuje výnimočnou všestrannosťou.
Môže sa tepelne-spracovať pomocou úpravy roztoku a starnutia (STA), aby sa výrazne zvýšila jeho pevnosť v ťahu, dosahujúca až 1 100 MPa, pri zachovaní dobrej ťažnosti a lomovej húževnatosti. Na rozdiel od čistých alfa zliatin, ktorých pevnosť je obmedzená, alebo čistých beta zliatin, ktoré sa ťažšie spracovávajú, dosahuje stupeň 5 optimálnu rovnováhu, vďaka čomu je vhodný pre kritické komponenty vyžadujúce vysoký pomer pevnosti-k{6}}hmotnosti, odolnosť proti únave a odolnosť proti korózii. Je tiež vysoko zvárateľný a môže byť vyrobený do rôznych foriem, vrátane plechov, tyčí, výkovkov a aditívnych výrobných dielov, čím sa ďalej upevňuje jeho status „ťažného koňa“ zliatin titánu.
Čo sa týka fyzikálnych vlastností, hustota titánovej zliatiny triedy 5 je približne 4,42 g/cm³ (alebo 4420 kg/m³) pri izbovej teplote.
Táto hustota je výrazne nižšia ako hustota ocele (približne 7,85 g/cm³) a superzliatin na báze niklu-, napriek tomu poskytuje porovnateľnú alebo vyššiu pevnosť v mnohých aplikáciách. Táto nízka hustota spolu s vysokou pevnosťou dáva triede 5 vynikajúci pomer pevnosti-k{5}}hmotnosti-približne o 40 % ľahší ako oceľ s ekvivalentným mechanickým výkonom. Táto charakteristika je kľúčová v leteckom inžinierstve, kde sa zníženie hmotnosti priamo premieta do palivovej účinnosti a zvýšenej kapacity užitočného zaťaženia, a v biomedicínskych implantátoch, kde ľahké materiály znižujú nepohodlie pacienta a zlepšujú biokompatibilitu.
Hustota stupňa 5 zostáva relatívne stabilná pri typických prevádzkových teplotách, od kryogénnych podmienok až po približne 427 stupňov (800 stupňov F), čo je horná hranica jeho spoľahlivého použitia. Menšie odchýlky v hustote sa môžu vyskytnúť v dôsledku malých rozdielov v chemickom zložení (napr. stopové prvky ako kyslík, železo alebo uhlík) alebo výrobných procesoch, ale tieto odchýlky sú pre väčšinu priemyselných aplikácií zanedbateľné. Štandardné špecifikácie ako ASTM B265 a AMS 4911 definujú prijateľné rozsahy zloženia a tolerancie fyzikálnych vlastností pre stupeň 5, čím sa zabezpečuje konzistentnosť jeho hustoty a výkonu.
v súhrneStupeň 5 (Ti-6Al-4V) je dvojfázová-zliatina + titán, ktorá je známa svojimi vyváženými mechanickými vlastnosťami a spracovateľnosťou. S hustotou 4,42 g/cm³ ponúka bezkonkurenčný pomer pevnosti-k{10}}hmotnosti, vďaka čomu je nenahraditeľný vo vysokovýkonných odvetviach, kde sa o nízkej hmotnosti, sile a odolnosti nedá vyjednávať.
