Standardul internațional ASTM privind țevile fără sudură din titan și aliaje de titan face referire la următoarele aliaje, care necesită următorul tratament:
„Aliajele pot fi furnizate în următoarele condiții: Clasele 5, 23, 24, 25, 29, 35 sau 36 recoapte sau învechite; Clasele 9, 18, 28 sau 38 prelucrate la rece și supuse la eforturi sau recoapte; Clasele 9, 18, 23, 28 sau 29 în stare transformată-beta; și Clasele 19, 20 sau 21 tratate în soluție sau tratate în soluție și învechite.”
„Nota 1 Materialul de gradul 1-H este identic cu gradul numeric corespunzător (adică, gradul 2H = gradul 2), cu excepția UTS minim garantat mai mare, și poate fi întotdeauna certificat ca îndeplinind cerințele gradului său numeric corespunzător. Gradele 2H, 7H, 16H și 26H sunt destinate, în principal, utilizării în recipiente sub presiune.”
„Gradele H au fost adăugate ca răspuns la solicitarea unei asociații de utilizatori, pe baza studiului a peste 5200 de rapoarte de testare comerciale ale gradelor 2, 7, 16 și 26, în care peste 99% dintre acestea îndeplineau rezistența UTS minimă de 58 ksi.”
Gradul 1 este cel mai ductil și mai moale aliaj de titan. Este o soluție bună pentru deformarea la rece și mediile corozive. ASTM/ASME SB-265 furnizează standardele pentru foile și plăcile de titan pur din punct de vedere comercial. Gradul 2 Titan nealiat, oxigen standard. Grad 2H Titan nealiat (Grad 2 cu un UTS minim de 58 ksi). Gradul 3 Titan nealiat, oxigen mediu. Gradele 1-4 sunt nealiate și sunt considerate comercialmente pure sau „CP”. În general, rezistența la tracțiune și la rupere crește odată cu numărul de grade pentru aceste grade „pure”. Diferența dintre proprietățile lor fizice se datorează în primul rând cantității de elemente interstițiale. Acestea sunt utilizate pentru aplicații de rezistență la coroziune în care costul, ușurința de fabricare și sudarea sunt importante. Gradul 5, cunoscut și sub numele de Ti6Al4V, Ti-6Al-4V sau Ti 6-4, care nu trebuie confundat cu Ti-6Al-4V-ELI (gradul 23), este cel mai frecvent utilizat aliaj. Acesta are o compoziție chimică de 6% aluminiu, 4% vanadiu, 0,25% (maxim) fier, 0,2% (maxim) oxigen și restul titan. Este semnificativ mai rezistent decât titanul pur din comerț (gradele 1-4), având în același timp aceeași rigiditate și proprietăți termice (cu excepția conductivității termice, care este cu aproximativ 60% mai mică în Ti de gradul 5 decât în CP Ti). Printre numeroasele sale avantaje, este tratabil termic. Acest grad reprezintă o combinație excelentă de rezistență, rezistență la coroziune, sudură și fabricabilitate.
„Acest aliaj alfa-beta este aliajul cal de bătaie al industriei titanului. Aliajul este complet tratabil termic în dimensiuni de secțiune de până la 15 mm și este utilizat până la aproximativ 400 °C (750 °F). Deoarece este cel mai frecvent utilizat aliaj – peste 70% din toate clasele de aliaje topite sunt o subclasă de Ti6Al4V, utilizările sale acoperă multe utilizări aerospațiale pentru celule de aeronave și componente de motoare și, de asemenea, aplicații majore non-aerospațiale, în special în industriile marine, offshore și de producere a energiei.”
„Aplicații: Lame, discuri, inele, rame de avion, elemente de fixare, componente. Nave, carcase, butuci, butuci, piese forjate. Implanturi biomedicale.”
În general, Ti-6Al-4V este utilizat în aplicații de până la 400 grade Celsius. Are o densitate de aproximativ 4420 kg/m3, un modul Young de 120 GPa și o rezistență la tracțiune de 1000 MPa. Prin comparație, oțelul inoxidabil de tip 316 recopt are o densitate de 8000 kg/m3, un modul de 193 GPa și o rezistență la tracțiune de 570 MPa. Aliajul de aluminiu 6061 călit are o densitate de 2700 kg/m3, un modul de 69 GPa și, respectiv, o rezistență la tracțiune de 310 MPa. Specificațiile standard ale Ti-6Al-4V includ:
- AMS: 4911, 4928, 4965, 4967, 6930, 6931, T-9046, T9047
- ASTM: B265, B348, F1472
- MIL: T9046 T9047
- DMS: 1592, 1570
Gradul 6 conține 5% aluminiu și 2,5% staniu. Este cunoscut și sub denumirea de Ti-5Al-2,5Sn. Acest aliaj este utilizat în structurile aeronavelor și în motoarele cu reacție datorită bunei sale sudabilități, stabilității și rezistenței la temperaturi ridicate. Gradul 7 conține între 0,12 și 0,25% paladiu. Acest grad este similar cu gradul 2. Cantitatea mică de paladiu adăugată îi conferă o rezistență sporită la coroziunea în crăpătură la temperaturi scăzute și pH ridicat. Gradul 7H este identic cu gradul 7, cu o rezistență sporită la coroziune. Gradul 9 conține 3,0% aluminiu și 2,5% vanadiu. Acest grad este un compromis între ușurința de sudare și de fabricație a gradelor „pure” și rezistența ridicată a gradului 5. Este utilizat în mod obișnuit în tubulatura aeronavelor pentru sisteme hidraulice și în echipamentele sportive. Gradul 11 conține între 0,12 și 0,25% paladiu. Acest grad are o rezistență sporită la coroziune. Gradul 12 conține 0,3% molibden și 0,8% nichel. Gradele 13, 14 și 15 conțin toate 0,5% nichel și 0,05% ruteniu. Gradul 16 conține între 0,04 și 0,08% paladiu. Acest grad are o rezistență sporită la coroziune. Gradul 16H conține între 0,04 și 0,08% paladiu. Gradul 17 conține între 0,04 și 0,08% paladiu. Acest grad are o rezistență sporită la coroziune. Gradul 18 conține 3% aluminiu, 2,5% vanadiu și 0,04 până la 0,08% paladiu. Acest grad este identic cu gradul 9 în ceea ce privește caracteristicile mecanice. Paladiul adăugat îi conferă o rezistență sporită la coroziune. Gradul 19 conține 3% aluminiu, 8% vanadiu, 6% crom, 4% zirconiu și 4% molibden. Gradul 20 conține 3% aluminiu, 8% vanadiu, 6% crom, 4% zirconiu, 4% molibden și 0,04% până la 0,08% paladiu. Gradul 21 conține 15% molibden, 3% aluminiu, 2,7% niobiu și 0,25% siliciu. Gradul 23, cunoscut și ca Ti-6Al-4V-ELI sau TAV-ELI, conține 6% aluminiu, 4% vanadiu, 0,13% (maxim) oxigen. ELI înseamnă Extra Low Interstitial (interstițial foarte scăzut). Elementele interstițiale reduse de oxigen și fier îmbunătățesc ductilitatea și rezistența la rupere cu o anumită reducere a rezistenței. TAV-ELI este cel mai frecvent utilizat aliaj de titan de calitate pentru implanturi medicale. Specificațiile standard Ti-6Al-4V-ELI includ:
- AMS: 4907, 4930, 6932, T9046, T9047
- ASTM: B265, B348, F136
- MIL: T9046 T9047
Gradul 24 conține 6% aluminiu, 4% vanadiu și 0,04% până la 0,08% paladiu. Clasa 25 conține 6% aluminiu, 4% vanadiu și 0,3% până la 0,8% nichel și 0,04% până la 0,08% paladiu. Clasele 26, 26H și 27 conțin toate între 0,08 și 0,14% ruteniu. Gradul 28 conține 3% aluminiu, 2,5% vanadiu și între 0,08 și 0,14% ruteniu. Clasa 29 conține 6% aluminiu, 4% vanadiu și între 0,08 și 0,14% ruteniu. Clasele 30 și 31 conțin 0,3% cobalt și 0,05% paladiu. Gradul 32 conține 5% aluminiu, 1% staniu, 1% zirconiu, 1% vanadiu și 0,8% molibden. Gradele 33 și 34 conțin 0,4% nichel, 0,015% paladiu, 0,025% ruteniu și 0,15% crom . Gradul 35 conține 4,5% aluminiu, 2% molibden, 1,6% vanadiu, 0,5% fier și 0,3% siliciu. Gradul 36 conține 45% niobiu. Gradul 37 conține 1,5% aluminiu. Gradul 38 conține 4% aluminiu, 2,5% vanadiu și 1,5% fier. Acest grad a fost dezvoltat în anii 1990 pentru a fi utilizat ca placă de blindaj. Fierul reduce cantitatea de vanadiu necesară ca stabilizator beta. Proprietățile sale mecanice sunt foarte asemănătoare cu gradul 5, dar are o bună prelucrabilitate la rece, similară cu gradul 9.