טיטניום Ti-6Al-4V ELI (Grade 23)
סגסוגת טיטניום אלפא-בטא, גרסת ELI (זיהומים נמוכים)
ערכים טיפוסיים למצב המסירה שבכותרת
ELI הם ראשי תיבות של Extra Low Interstitial: Grade 23 היא Ti-6Al-4V עם פחות חמצן (עד 0.13% לעומת 0.20%), פחות ברזל ופחות מימן. התוצאה היא חוזק מעט נמוך יותר (חוזק מתיחה מינימלי 828 MPa), אבל עמידות לשבר ומשיכות טובות יותר.
לכן היא החומר הסטנדרטי לשתלים רפואיים (ASTM F136): מסמרים וברגי עצם, שתלי ירך וברך ושתלים דנטליים. היא משמשת גם בחלקים שעובדים בקור קיצוני ובחלקים שבהם עמידות לשבר קריטית.
תכונות מכניות ופיזיקליות
| תכונה | ערך | הערה |
|---|---|---|
| חוזק מתיחה Rm | 860 MPa | ערך המאגר; המינימום 828 |
| גבול כניעה Rp0.2 | 760 MPa | ערך המאגר; המינימום 759 |
| התארכות A | 15% | |
| קשיות | 290 HB | |
| מודול אלסטיות E | 114 GPa | |
| צפיפות ρ | 4.43 g/cm³ | |
| עיבודיות | 28% | דירוג יחסי במאגר האתר |
הרכב כימי (משקלי %)
| יסוד | תחום | תפקיד |
|---|---|---|
| Al אלומיניום | 5.5–6.5 | מייצב פאזת אלפא |
| V ונדיום | 3.5–4.5 | מייצב פאזת בטא |
| O חמצן | עד 0.13 | נמוך: עמידות לשבר |
| Fe ברזל | עד 0.25 | |
| N חנקן | עד 0.03 | |
| C פחמן | עד 0.08 | |
| H מימן | עד 0.0125 | |
| Ti טיטניום | יתרה |
הטווחים לפי ASTM B265 (פחים, יריעות ולוחות).
מצבי אספקה וטיפול תרמי
גרסת ELI נמכרת בעיקר מחושלת.
| מצב | תכונות | מתי בוחרים |
|---|---|---|
| מחושל | Rm לפחות 828 MPa, כניעה לפחות 759 MPa | מצב האספקה לשתלים ולרוב השימושים |
שימושים
- שתלים אורתופדיים
- שתלים דנטליים
- ברגים ומסמרים כירורגיים
- חלקים בקור קיצוני
- חלקים בתעופה שבהם עמידות לשבר קריטית
ייצור ועיבוד
עיבוד שבבי
טיטניום מוליך חום גרוע, ולכן החום נשאר בקצה הכלי. עובדים במהירות חיתוך נמוכה, בהזנה מספקת (לא "לשפשף"), עם כלים חדים ונוזל קירור בשפע. שבבים דקים עלולים להידלק.
ריתוך
מתרתך היטב ב-TIG, אבל רק בהגנת גז אינרטי מלאה, כולל מגן נגרר וגז מאחורי התפר. חמצן וחנקן מהאוויר מפריכים את התפר. צבע התפר (כסוף, ולא כחול או אפור) מעיד על איכות ההגנה.
הברגות ומגע
טיטניום נוטה להיתפס (Galling) במגע החלקה. בהברגות משתמשים בחומר נגד היתפסות.
השוואה לחומרים דומים
| חומר | Rm / Rp0.2 | ריתוך | מתי עדיף |
|---|---|---|---|
| Ti-6Al-4V (Grade 5) | 950–1100 / 880 MPa | טובה — ERTi-5 | גרסה רגילה, חזקה מעט יותר · לדף החומר |
| Grade 2 | 340–440 / 275–375 MPa | מצוינת — ERTi-2 | טיטניום טהור, גם הוא לשתלים בעומס נמוך · לדף החומר |
| Grade 4 | 550 / 480 MPa | מצוינת | טיטניום טהור חזק, לשתלים דנטליים · לדף החומר |
| Ti-6Al-4V בהדפסה (AM) | 950-1150 / 880-1050 MPa | לא רלוונטי — כפי שהודפס | Ti-6Al-4V בהדפסה (AM): F3001 לגרסת ELI · לדף החומר |
טעויות נפוצות
להחליף ELI ב-Grade 5 בשתל
התקנים הרפואיים דורשים ELI עם תעודה מתאימה.
לחשוב ש-ELI חזקה יותר
היא מעט חלשה יותר, אבל עמידה יותר לשבר.
להזמין בלי תעודת חומר מלאה
בשימוש רפואי נדרשת עקיבות מלאה.
מקבילים, תקנים ואספקה
| EN | 3.7165 ELI |
|---|---|
| ASTM | Grade 23 |
| תקנים | ASTM F136 / ASTM B265 Grade 23 |
| צורות אספקה | לוח · מוט · פורג׳ |
| יצרנים | TIMET · ATI · Carpenter |
להמשך לימוד
הערכים טיפוסיים ומשמשים להשוואה בלבד. לתכנון יש להסתמך על התקן ועל תעודת החומר. מקורות: ASTM B265 (פחים ולוחות), ASTM F136, מפרטי AMS, גיליונות יצרנים, ומאגר החומרים של METAL HUB.
עודכן: 31 באוקטובר 2026