Gr2 versus Gr5 Titanium: belangrijkste verschillen uitgelegd
Jan 15, 2026
De twee graden begrijpen
Graad 2 (Gr2) is het meest gebruikte commercieel zuivere titanium, dat ten minste 99% titanium bevat met gecontroleerde zuurstof, ijzer en koolstof. Graad 5 (Gr5), ook bekend als Ti-6Al-4V, is een alfa-bèta-legering met ongeveer 6% aluminium en 4% vanadium en is in het algemeen de meest gebruikte titaniumlegering. Beide zijn erkend onder ASTM B348 voor staven en knuppels en ASTM B265 voor plaat en plaat.
Compositie in één oogopslag
| Element | Gr2 | Gr5 |
|---|---|---|
| Titanium | Saldo (groter dan of gelijk aan 99%) | Saldo (~90%) |
| Aluminium | - | 5.5–6.75% |
| Vanadium | - | 3.5–4.5% |
| Zuurstof (max.) | 0.25% | 0.20% |
| Strijkijzer (max.) | 0.30% | 0.40% |
| Koolstof (max.) | 0.08% | 0.10% |
Dichtheid: gecorrigeerde waarden
Een veel voorkomende fout in online materiaaltabellen is het verwisselen van de dichtheidswaarden. De juiste cijfers zijn: Gr2 ≈ 4,51 g/cm³ en Gr5 ≈ 4,43 g/cm³. Hoewel het verschil klein is, is het van belang bij gewichtsberekeningen in de ruimtevaart en de medische wereld, waar de lichtere legering de hogere sterkte-eisen helpt compenseren.
Mechanische eigenschappen
| Eigendom | Gr2 | Gr5 |
|---|---|---|
| Treksterkte (min) | 345 MPa | 895 MPa |
| Opbrengststerkte 0,2% (min) | 275 MPa | 825 MPa |
| Verlenging (min) | 20% | 10% |
| Typische hardheid | 160–200 hoogspanning | 330–380 hoogspanning |
Gr5 is grofweg twee tot drie keer sterker dan Gr2, wat ten koste gaat van de verminderde ductiliteit. Gr2 behoudt uitstekende vervormbaarheid en slagvastheid.
Corrosiebestendigheid
Beide kwaliteiten vormen een beschermende oxidefilm. Omdat Gr2 zuiverder is, biedt het over het algemeen de beste weerstand tegen zeewater, chloriden en licht reducerende media. Daarom domineert het de chemische processen en maritieme leidingen. Gr5 presteert goed in de meeste omgevingen, maar vereist mogelijk anodisatie of coatings voor langdurige blootstelling aan agressieve chloriden. Bij sterk reducerende of spleetomstandigheden moeten palladium-dragende kwaliteiten zoals Gr7 worden overwogen in plaats van een van beide kwaliteiten.
Bewerken, lassen en vormen
Gr2 snijdt en last gemakkelijker: TIG- en MIG-lassen met de juiste argonafscherming zorgen voor goede verbindingen en koudvervormen is eenvoudig. Gr5 heeft scherpere gereedschappen, lagere snelheden en gecontroleerde warmte-inbreng nodig; Bij lassen wordt doorgaans gebruik gemaakt van GTAW met bijpassend vulmiddel en vaak na-warmtebehandeling door het lassen. Deze verschillen verhogen de fabricagekosten van Gr5, die kopers moeten meenemen in totale-kostenvergelijkingen.
Toepassingen
Gr2 is gespecificeerd voor warmtewisselaarbuizen, leidingen, tanks, ontziltingsinstallaties en architectonische constructies. Gr5 is de standaard voor structurele onderdelen uit de lucht- en ruimtevaart, medische implantaten, hoogwaardige bevestigingsmiddelen en racecomponenten waarbij de sterkte-tot-gewichtsverhouding en vermoeidheidsweerstand domineren.
Selectiechecklist
Corrosiewerking in zeewater of chemicaliën: Gr2 (of Gr7 voor spleet-/reducerende omstandigheden).
Hoge sterkte en vermoeidheid: Gr5.
Dieptrekken of ernstige vervorming: Gr2.
Structurele gebruik bij verhoogde-temperatuur boven 300 graden: beoordeel Gr5 of kruip-bestendige kwaliteiten.
Budget-gevoelig, gematigde belasting: Gr2 biedt lagere materiaal- en fabricagekosten.
Veelgestelde vragen
Welke titaniumkwaliteit is sterker, Gr2 of Gr5?
Gr5 is aanzienlijk sterker, met een minimale treksterkte van 895 MPa versus 345 MPa voor Gr2, waardoor het ongeveer twee tot drie keer sterker is.
Wat is het dichtheidsverschil tussen Gr2 en Gr5?
Gr2 heeft een dichtheid van ongeveer 4,51 g/cm³ en Gr5 ongeveer 4,43 g/cm³. In onbetrouwbare bronnen worden de waarden vaak omgekeerd; verifiëren aan de hand van fabriekscertificaten.
Is Gr2 of Gr5 beter voor zeewater?
Gr2 biedt over het algemeen superieure natuurlijke corrosieweerstand in zeewater en wordt veel gebruikt in ontziltings- en offshore-systemen. Gr5 wordt gekozen wanneer ook een hoge sterkte vereist is.
Kan Gr5 net als Gr2 worden gelast?
Gr5 kan worden gelast, maar vereist gecontroleerde GTAW- of elektronenstraalprocedures, goede afscherming en vaak een warmtebehandeling na het lassen, terwijl Gr2 gemakkelijker last.
Waarom is Gr5 duurder dan Gr2?
Gr5 kost meer vanwege legeringselementen, strengere verwerking en hogere bewerkings- en laskosten, hoewel de sterkte ervan het gewicht van het onderdeel kan verminderen en de levenscycluswaarde kan verbeteren.
Welke kwaliteit moet ik kiezen voor medische implantaten?
Voor dragende implantaten is Gr5 of Gr23 (Ti-6Al-4V ELI volgens ASTM F136) standaard. Gr2 wordt voornamelijk gebruikt voor implantaatcomponenten en chirurgische instrumenten met lage spanning.
