Ti Grade 5 (Ti6Al4V) ve AISI 4340, havacılık ve savunma projelerinde aynı parça için sık sık karşı karşıya gelir. Biri titanyum alaşımı, diğeri alaşımlı çelik — dolayısıyla karşılaştırma kimyasal değil, mühendislik tercihi düzeyinde yapılır.
Mukavemet mi, özgül mukavemet mi?
Mutlak mukavemette AISI 4340 öndedir: veri sayfalarımıza göre sertleştirilip temperlendiğinde çekme dayanımı 1793 MPa, akma dayanımı 1496 MPa‘dır. Ti Grade 5’te bu değerler ≥895 ve ≥830 N/mm².
Ancak yoğunluklar çok farklıdır. Ti Grade 5’in yoğunluğu ≥4,43 g/cm³, çeliğinki ise yaklaşık 7,85 g/cm³ — yani titanyum yarı ağırlıktadır. Ağırlık başına mukavemet (özgül mukavemet) hesaba katıldığında iki malzeme birbirine çok yaklaşır, bazı tasarım senaryolarında titanyum öne geçer.
Belirleyici asıl fark başka yerdedir: korozyon. AISI 4340 paslanır; kaplama, boya veya kadmiyum/çinko koruması gerektirir. Ti Grade 5 deniz suyunda, tuzlu havada ve pek çok kimyasalda kaplamasız kullanılabilir. Buna karşılık titanyumun elastisite modülü çok daha düşüktür (114 kN/mm²‘ye karşı çeliğin ~205 GPa’sı), yani aynı yük altında iki kat daha fazla eğilir — rijitlik kritikse bu ciddi bir kısıttır.
Son olarak maliyet ve üretim: titanyum belirgin şekilde pahalıdır, talaşlı imalatı yavaştır ve kaynak koruyucu gaz ortamı ister. 4340 ise her atölyede işlenip ısıl işlem görebilir.
Rakamlarla karşılaştırma
| ÖZELLİK | Ti Grade 5 (Ti6Al4V) | AISI 4340 |
|---|---|---|
| Malzeme sınıfı | Titanyum alaşımı | Alaşımlı çelik |
| Ana elementler | %5,50–6,75 Al · %3,50–4,50 V | %1,65–2,00 Ni · %0,70–0,90 Cr · %0,20–0,30 Mo |
| Karbon (C) | ≤ %0,08 | %0,38 – 0,43 |
| Çekme dayanımı Rm | ≥ 895 N/mm² | 1793 MPa |
| Akma Rp0,2 | ≥ 830 N/mm² | 1496 MPa |
| Uzama | ≥ %10 | %10 |
| Sertlik | ≥ 310 HB | — |
| Yoğunluk | ≥ 4,43 g/cm³ | ~7,85 g/cm³ |
| Elastisite modülü | 114 kN/mm² | ~205 GPa |
| Korozyon direnci | Kaplamasız deniz suyuna dayanıklı | Kaplama/boya gerekir |
| Isıl iletkenlik | ≥ 7,1 W/m·K | — |
| UNS | R56400 | G43406 |
| AMS | 4928 · 4911 | 6414 · 6415 · 6484 |
Değerler ürün veri sayfalarımızdan alınmıştır; kesit kalınlığı ve uygulanan ısıl işlem rejimi sonucu değiştirir.
Hangi durumda hangisi?
Ti Grade 5 gerekir — ağırlığın doğrudan performansa döndüğü uçak ve uzay yapıları, deniz ve offshore ekipmanı, kaplama yapılamayacak korozif ortamlar, tıbbi ve protez uygulamaları, manyetik olmaması gereken parçalar.
AISI 4340 gerekir — iniş takımı ve şaft grubu gibi yüksek mutlak mukavemet ve rijitlik isteyen parçalar, dişli ve mil uygulamaları, ağırlığın kritik olmadığı ve maliyetin öne çıktığı her yer. Şartname AMS 6414 veya AMS 6415 çağırıyorsa titanyum ikamesi söz konusu değildir.
Pratik kural: ağırlık ve korozyon → titanyum; rijitlik, mutlak mukavemet ve maliyet → 4340.
Komşu malzemeler
4340’ın üst basamakları için AISI 4340 – 300M ve 300M – AerMet 100 karşılaştırmalarımıza, titanyum tarafı için Ti Grade 2 – Grade 5 yazımıza bakabilirsiniz.
Teknik veri sayfaları
Ti Grade 5 — kimyasal bileşim, mekanik değerler, standart karşılıkları
AISI 4340 — kimyasal bileşim, mekanik değerler, standart karşılıkları
Her iki kalite de yuvarlak çubuk, lama, levha, sac, boru ve dövme formlarında sipariş bazlı temin edilmektedir. Teklif için bize ulaşın.