How hard is Ti-6Al-4V to machine compared to steel?

Its machinability rating is about 20–25% of 1212 free-machining steel. Low thermal conductivity concentrates heat at the tool edge, the alloy reacts with tool materials, and its low modulus causes springback and chatter. Cycle times and tool costs are typically 3–5× those of a mild steel part.

What is the difference between Grade 5 and Grade 23 (ELI) titanium?

Same Ti-6Al-4V alloy, but Grade 23 limits oxygen to 0.13% and iron to 0.25%, which lowers yield slightly (795 vs 828 MPa) and improves fracture toughness and ductility. Grade 23 is specified for implants under ASTM F136 and for cryogenic parts.

What tolerances can you hold on grade 5 titanium machining?

±0.025 mm standard and ±0.005 mm on request for milled and turned features, ±0.003 mm on small Swiss-turned features, and ±0.01 mm profile on 5-axis contours. Rigid fixturing and staged finishing passes make this achievable in titanium.

Lavorazione del titanio grado 5 (Ti-6Al-4V)

Noto anche come Ti-6Al-4V · UNS R56400 · EN 3.7164

La lavorazione del titanio grado 5 trasforma il Ti-6Al-4V (UNS R56400) e la sua variante ELI in raccordi aerospaziali, componenti per impianti e parti per il motorsport. DEK garantisce ±0.005 mm su richiesta secondo AS9100D e ISO 13485, senza quantità minima e con prototipi in 3–5 giorni.

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Titanium bike bracket isolated on white background

UNS R56400
EN 3.7164 (3.7165)
ASTM B348 Gr 5
AMS 4928
JIS Class 60

895 MPa min

Carico di rottura
828 MPa min

Carico di snervamento
10–14%

Allungamento
33–36 HRC

Durezza
4,43 g/cm³

Densità

Capacità e tolleranze DEK sul grado 5

Tolleranze, finiture e tempi di consegna che DEK garantisce nella lavorazione CNC del Ti-6Al-4V, dalla fresatura a 5 assi alla tornitura a fantina mobile e all'elettroerosione a filo.

Particolari fresati/torniti
±0.025 mm
standard
Tolleranza stretta
±0.005 mm
su richiesta
Particolari in tornitura a fantina mobile
±0.003 mm
piccoli particolari
Controllo del profilo a 5 assi
±0.01 mm
parti sagomate
Alesaggi e accoppiamenti albero
H7 / g6
accoppiamenti tipici
Finitura superficiale
Ra 0.8–1.6 µm
come lavorato
Rettificato o lucidato
Ra 0.2–0.4 µm
dopo rettifica
Tempi di consegna prototipi
3–5 giorni
senza quantità minima

Proprietà e designazioni equivalenti del Ti-6Al-4V

Dati sulle proprietà del grado 5 (Ti-6Al-4V) allo stato ricotto, con i valori del grado 23 (Ti-6Al-4V ELI) per applicazioni implantari.

Proprietà meccaniche

Carico di rottura 895–1.000 MPa (895 min)
Carico di snervamento 828–930 MPa (828 min)
Allungamento 10–14%
Durezza 33–36 HRC
Durezza (Brinell) circa 334 HB
Lavorabilità (1212=100%) ~20–25%

Proprietà fisiche e termiche

Densità 4,43 g/cm³
Modulo elastico 114 GPa
Conducibilità termica 6,7 W/m·K
Temperatura massima di esercizio 350–400 °C

Composizione chimica

Alluminio (Al) 5,5–6,75%
Vanadio (V) 3,5–4,5%
Ferro (Fe) ≤0,30%
Ossigeno (O) ≤0,20%
Titanio (Ti) resto

Grado 23 (Ti-6Al-4V ELI)

Designazioni UNS R56401
Norme ASTM F136 / AMS 4930
Ossigeno / Ferro ≤0,13% O, ≤0,25% Fe
Carico di rottura 860 MPa min
Carico di snervamento 795 MPa min
Allungamento 10–15%
Durezza 32–35 HRC

Perché la lavorazione del Ti 6Al 4V è difficile

Come si comporta il grado 5 al mandrino: calore sul tagliente, trucioli reattivi e ritorno elastico, e i setup che DEK adotta per controllarli.

Con 6,7 W/m·K, il titanio conduce il calore circa sette volte meno dell'acciaio, quindi il calore di taglio si concentra sul tagliente, dove le temperature superano i 1.000 °C e il metallo duro si rammollisce. Il titanio caldo reagisce inoltre con i materiali dell'utensile, saldando il truciolo al tagliente.

Con un modulo di 114 GPa, si flette circa il doppio dell'acciaio e ritorna elasticamente dietro l'utensile. Setup rigidi su macchine a 5 assi non sono facoltativi.

40–80 m/min per sgrossatura con metallo duro, refrigerante ad alta pressione attraverso l'utensile
Metallo duro a grana fine affilato, sostituito secondo un programma di usura fisso; l'utensile non deve mai sostare
Sbalzo ridotto, attrezzaggio a contatto pieno, fresatura in concordanza, impegno costante
Pareti sottili lavorate con passate alternate, lasciando 0,2–0,3 mm per la passata di finitura

Velocità di taglio
40–80 m/min
Sgrossatura con metallo duro
Lavorabilità
~20–25%
rispetto all'acciaio 1212 = 100%
Conducibilità termica
6,7 W/m·K
Il calore resta sul tagliente
Temperatura del tagliente
oltre 1.000 °C
Il metallo duro si rammollisce
Sovrametallo di finitura
0,2–0,3 mm
Pareti sottili, su entrambi i lati
Tempo ciclo e utensileria
3–5×
rispetto a un particolare in acciaio dolce

Parti tipiche in titanio Grade 5 lavorate meccanicamente

Parti in Ti-6Al-4V che DEK lavora per applicazioni aerospaziali, medicali e motorsport, dove carichi o temperature escludono l'alluminio.

Raccordi aerospaziali

Supporti motore, raccordi del carrello di atterraggio e staffe della cellula che operano a temperature più elevate o sopportano carichi maggiori rispetto a quanto consenta l'alluminio.
Attuatori e elementi di fissaggio

Componenti per attuatori ed elementi di fissaggio lavorati secondo AS9100D con piena tracciabilità, rapporti FAI e dati CMM.
Impianti ortopedici

Impianti ortopedici e gabbie spinali in Grade 5 ELI secondo ISO 13485, con tracciabilità del lotto dal certificato della barra al pezzo finito.
Viti ossee, abutment

Viti ossee, abutment dentali e perni fino a 1 mm su torni CNC e a fantina mobile, in Grade 5 ELI per gli impianti.
Strumenti chirurgici

Strumenti chirurgici in Grade 5 ELI, identificati mediante anodizzazione colorata del titanio e finiti secondo i requisiti ISO 13485.
Componenti motorsport

Componenti da corsa in Ti-6Al-4V, una lega alfa-beta scelta per la resistenza con densità di 4,43 g/cm³.
Droni e robotica

Le parti per droni e robotica sono lavorazioni abituali in Grade 5, eseguite su fresatrici a 3, 4 e 5 assi senza quantità minima.
Componenti marini

Componenti marini in Grade 5 dove i carichi strutturali o di fatica escludono il titanio commercialmente puro.

Quando scegliere il titanio Grade 5 rispetto al Grade 2

Titanio Grade 5 contro Grade 2 significa resistenza contro formabilità e costo: scegliete il Grade 5 ogni volta che il pezzo sopporta carichi strutturali o di fatica, e l'ELI per impianti e impieghi criogenici.

Criterio	Questo gradoGrade 5	Grade 23 ELI	Grade 2	Grade 1
Tipo	Alfa-beta	Lega ELI	Ti puro	Ti puro
Resistenza a trazione	895 MPa min	860 MPa min	345 MPa	Più tenero
Carico di snervamento	828 MPa min	795 MPa min	–	–
Lavorabilità	~20–25%	~20–25%	~25–30%	–
Formabilità	Inferiore	Migliore	Più semplice	Massimo
Uso tipico	Strutturale	Impianti	Chimico	Formatura

Trattamento termico e finitura superficiale

Sul Grade 5 le finiture servono all'identificazione e alla fatica più che alla corrosione; tutte vengono applicate ai pezzi lavorati da DEK.

Richiedi un preventivo per la lavorazione del titanio Grade 5

Inviate un disegno STEP, IGES o PDF con grado (5 o 23 ELI), condizione, tolleranze e finitura. Un ingegnere esamina pareti sottili e filettature e fornisce il prezzo entro 6 ore.

Richiedi un preventivo Tutti i gradi di titanio

Grade 5 titanium implant screw and abutment on dark table

Lavorazione CNC del Ti-6Al-4V presso DEK

Il Grade 5 è una lega alfa-beta: l'alluminio stabilizza la fase alfa per resistenza e resistenza allo scorrimento a caldo, il vanadio stabilizza la fase beta per la lavorabilità. Costituisce circa la metà di tutto il titanio utilizzato nel mondo.

Perché scegliere DEK per la lavorazione del Titanio 6-4

Certificazioni AS9100D, ISO 13485 e ISO 9001:2015 rilasciate da TÜV; il Grade 5 è una lavorazione di produzione settimanale, non un lavoro occasionale
Verifica allo spettrometro di ogni lotto Grade 5 ed ELI; ispezione CMM con fasi IQC, IPQC, FAI e OQC
Preventivi esaminati da un ingegnere entro 6 ore, che tengono conto dei reali tempi ciclo e dell'attrezzatura per il titanio
Senza quantità minima; prototipi in 3–5 giorni, spedizione in tutto il mondo in 3–7 giorni

Il titanio segue lo stesso servizi di lavorazione CNC flusso di lavoro di ogni ordine DEK.

Cicli di lavorazione e trattamento termico

La maggior parte dei particolari in Grade 5 viene lavorata allo stato laminato e ricotto. Il trattamento termico si esegue prima della lavorazione di finitura, perché l'alpha-case che si forma in aria è fragile e deve essere rimosso.

elettroerosione a filo per asole sottili e profili che fletterebbero sotto l'utensile, con rimozione dello strato rifuso dove la fatica è critica
Fresatura delle filettature (preferita alla maschiatura oltre M6), foratura profonda, rettifica cilindrica e piana
fresatura a 3 e 4 assi per piastre e carter fino a circa 1000 mm

Materiale grezzo

Lavorato CNC

Particolari finiti
Materiale grezzo

Lavorato CNC

Particolari finiti

Domande frequenti

Domande frequenti sul titanio Grade 5 e Grade 23 da parte dei team tecnici e acquisti.

Quanto è difficile lavorare il Ti-6Al-4V rispetto all'acciaio?

Il suo indice di lavorabilità è pari a circa il 20–25% di quello dell'acciaio da taglio libero 1212. La bassa conduttività termica concentra il calore sul filo dell'utensile, la lega reagisce con i materiali degli utensili e il basso modulo elastico provoca ritorno elastico e vibrazioni. I tempi ciclo e i costi degli utensili sono tipicamente 3–5 volte quelli di un particolare in acciaio dolce.

Qual è la differenza tra il titanio Grade 5 e Grade 23 (ELI)?

Stessa lega Ti-6Al-4V, ma il Grade 23 limita l'ossigeno allo 0,13% e il ferro allo 0,25%, il che riduce leggermente il carico di snervamento (795 vs 828 MPa) e migliora la tenacità alla frattura e la duttilità. Il Grade 23 è specificato per gli impianti secondo ASTM F136 e per i particolari criogenici.

Quali tolleranze potete mantenere nella lavorazione del titanio Grade 5?

±0,025 mm standard e ±0,005 mm su richiesta per le caratteristiche fresate e tornite, ±0,003 mm sulle piccole caratteristiche tornite a fantina mobile e ±0,01 mm di profilo sui contorni a 5 assi. Un'attrezzatura rigida e passate di finitura a stadi rendono questi valori raggiungibili nel titanio.

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Machined aluminum engine block with threaded holes and smooth finish