গ্রেড 5 টাইটানিয়াম খাদ, সর্বজনীনভাবে Ti-6Al-4V নামে পরিচিত, মহাকাশ, বায়োমেডিকাল, সামুদ্রিক এবং শিল্প খাতে সর্বাধিক ব্যবহৃত টাইটানিয়াম খাদ। এটি একটি + (আলফা-বিটা) টাইটানিয়াম অ্যালয় হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, একটি দ্বৈত-ফেজ উপাদান যা আলফা ফেজের উচ্চ-তাপমাত্রার স্থায়িত্বকে বিটা ফেজের নমনীয়তা এবং ফোরজিবিলিটির সাথে একত্রিত করে। এই শ্রেণীবিভাগটি এর রাসায়নিক গঠন থেকে উদ্ভূত হয়: প্রায় 6% অ্যালুমিনিয়াম (Al), একটি আলফা-ফেজ স্টেবিলাইজার, এবং 4% ভ্যানাডিয়াম (V), একটি বিটা-ফেজ স্টেবিলাইজার, যার ভারসাম্য হিসাবে টাইটানিয়াম (Ti) রয়েছে৷ উভয় স্টেবিলাইজারের উপস্থিতির ফলে একটি মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি হয় যা ঘরের তাপমাত্রায় হেক্সাগোনাল ক্লোজ-প্যাকড (HCP) আলফা এবং বডি-সেন্টার্ড কিউবিক (BCC) বিটা পর্যায়গুলির মিশ্রণ ধরে রাখে, যা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির একটি অনন্য ভারসাম্যের সাথে খাদকে সমৃদ্ধ করে।
একটি + খাদ হিসাবে, গ্রেড 5 ব্যতিক্রমী বহুমুখিতা প্রদর্শন করে.
তাপ-সলিউশন ট্রিটমেন্ট এবং বার্ধক্য (STA) এর মাধ্যমে চিকিত্সা করা যেতে পারে যাতে এর প্রসার্য শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, 1,100 MPa পর্যন্ত পৌঁছায়, ভাল নমনীয়তা এবং ফ্র্যাকচার শক্ততা বজায় রেখে। বিশুদ্ধ আলফা সংকর ধাতুর বিপরীতে, যা শক্তিতে সীমিত, বা বিশুদ্ধ বিটা সংকর ধাতু, যা প্রক্রিয়া করা আরও কঠিন, গ্রেড 5 একটি সর্বোত্তম ভারসাম্য বজায় রাখে, এটিকে উচ্চ শক্তির-থেকে-ওজন অনুপাত, ক্লান্তি প্রতিরোধের, এবং জারা প্রতিরোধের জন্য প্রয়োজনীয় গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে৷ এটি অত্যন্ত ঢালাইযোগ্য এবং শীট, বার, ফোরজিংস এবং সংযোজন উত্পাদন অংশ সহ বিভিন্ন আকারে তৈরি করা যেতে পারে, যা টাইটানিয়াম অ্যালয়গুলির "ওয়ার্কহরস" হিসাবে এর অবস্থানকে আরও দৃঢ় করে।
এর ভৌত বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে, গ্রেড 5 টাইটানিয়াম খাদের ঘনত্ব ঘরের তাপমাত্রায় প্রায় 4.42 g/cm³ (বা 4420 kg/m³)।
এই ঘনত্ব ইস্পাত (আনুমানিক 7.85 গ্রাম/সেমি³) এবং নিকেল ভিত্তিক সুপারঅ্যালয়গুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম, তবুও এটি অনেক অ্যাপ্লিকেশনে তুলনামূলক বা উচ্চতর শক্তি প্রদান করে। এই কম ঘনত্ব, এর উচ্চ শক্তির সাথে যুক্ত, গ্রেড 5 কে একটি অসামান্য শক্তি দেয়-থেকে-ওজন অনুপাত-সমতুল্য যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা সহ ইস্পাতের তুলনায় প্রায় 40% হালকা। এই বৈশিষ্ট্যটি মহাকাশ প্রকৌশলে গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে ওজন হ্রাস সরাসরি জ্বালানী দক্ষতা এবং পেলোড ক্ষমতা বৃদ্ধিতে অনুবাদ করে এবং বায়োমেডিকাল ইমপ্লান্টে, যেখানে হালকা ওজনের উপকরণ রোগীর অস্বস্তি কমায় এবং জৈব সামঞ্জস্য উন্নত করে।
গ্রেড 5 এর ঘনত্ব সাধারণ অপারেটিং তাপমাত্রা জুড়ে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল থাকে, ক্রায়োজেনিক অবস্থা থেকে আনুমানিক 427 ডিগ্রী (800 ডিগ্রী ফারেনহাইট), এর নির্ভরযোগ্য ব্যবহারের জন্য উপরের সীমা। রাসায়নিক গঠনের (যেমন, অক্সিজেন, লোহা, বা কার্বনের মতো ট্রেস উপাদান) বা উৎপাদন প্রক্রিয়ার সামান্য পার্থক্যের কারণে ঘনত্বের ছোটখাটো পরিবর্তন ঘটতে পারে, কিন্তু এই বিচ্যুতিগুলি বেশিরভাগ শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নগণ্য। স্ট্যান্ডার্ড স্পেসিফিকেশন যেমন ASTM B265 এবং AMS 4911 গ্রেড 5-এর জন্য গ্রহণযোগ্য কম্পোজিশন রেঞ্জ এবং ভৌত সম্পত্তি সহনশীলতাকে সংজ্ঞায়িত করে, এর ঘনত্ব এবং কর্মক্ষমতার সামঞ্জস্য নিশ্চিত করে।
সংক্ষেপে,গ্রেড 5 (Ti-6Al-4V) একটি দ্বৈত-ফেজ + টাইটানিয়াম খাদ যা এর সুষম যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং প্রক্রিয়াযোগ্যতার জন্য উদযাপন করা হয়। 4.42 g/cm³ এর ঘনত্বের সাথে, এটি একটি অতুলনীয় শক্তি-থেকে{10}}ওজন অনুপাতের অফার করে, এটিকে উচ্চ-কার্যকারিতা শিল্পে অপরিহার্য করে তোলে যেখানে হালকা ওজন, শক্তি এবং স্থায়িত্ব আলোচনার যোগ্য নয়।
