סגסוגת טיטניום דרגה 5, הידועה אוניברסלית בשם Ti-6Al-4V, היא סגסוגת הטיטניום הרווחת ביותר במגזרי תעופה וחלל, ביו-רפואה, ימית ותעשייתית. הוא מסווג כסגסוגת טיטניום + (אלפא-בטא), חומר דו-פאזי- המשלב את יציבות הטמפרטורה- הגבוהה של שלב האלפא עם המשיכות והחשלכות של שלב הבטא. סיווג זה נובע מההרכב הכימי שלו: כ-6% אלומיניום (Al), מייצב שלב אלפא- ו-4% ונדיום (V), מייצב שלב בטא-, עם טיטניום (Ti) כמאזן. הנוכחות של שני המייצבים מביאה למבנה מיקרו ששומר על תערובת של פאזות בטא משושה סגורות (HCP) אלפא ומרכזי גוף (BCC) בטמפרטורת החדר, מה שמקנה לסגסוגת איזון ייחודי של תכונות מכניות.
כסגסוגת+, דרגה 5 מציגה צדדיות יוצאת דופן.
ניתן לטפל בו בחום- באמצעות טיפול והזדקנות בתמיסה (STA) כדי לשפר משמעותית את חוזק המתיחה שלו, להגיע לעד 1,100 MPa, תוך שמירה על משיכות טובה וקשיחות שבר. בניגוד לסגסוגות אלפא טהורות, המוגבלות בחוזקן, או סגסוגות בטא טהורות, שקשות יותר לעיבוד, דרגה 5 משיגה איזון אופטימלי, מה שהופך אותה למתאים לרכיבים קריטיים הדורשים יחסי חוזק-ל-גבוהים, עמידות בפני עייפות ועמידות בפני קורוזיה. הוא גם בר ריתוך גבוה וניתן לייצר אותו בצורות שונות, כולל יריעות, סורגים, פרזול וחלקי ייצור תוספים, מה שמגבש עוד יותר את מעמדו כ"סוס העבודה" של סגסוגות טיטניום.
לגבי תכונותיו הפיזיקליות, הצפיפות של סגסוגת טיטניום דרגה 5 היא כ-4.42 גרם/ס"מ³ (או 4420 ק"ג/מ³) בטמפרטורת החדר.
צפיפות זו נמוכה במיוחד מזו של פלדה (כ-7.85 גרם/ס"מ³) וסגסוגות על מבוססות-ניקל, אך עם זאת היא מספקת חוזק דומה או מעולה ביישומים רבים. צפיפות נמוכה זו, יחד עם החוזק הגבוה שלה, מעניקה לדרגה 5 יחס חוזק יוצא מן הכלל-ל-יחס משקל- קל בכ-40% מפלדה עם ביצועים מכניים מקבילים. מאפיין זה הוא מכריע בהנדסת תעופה וחלל, שבה הפחתת משקל מתורגמת ישירות ליעילות דלק ויכולת עומס מוגברת, ובשתלים ביו-רפואיים, שבהם חומרים קלים מפחיתים את אי הנוחות של המטופל ומשפרים את התאימות הביולוגית.
הצפיפות של דרגה 5 נשארת יציבה יחסית על פני טמפרטורות פעולה טיפוסיות, מתנאים קריוגניים עד ל-427 מעלות בקירוב (800 מעלות פרנהייט), הגבול העליון לשימוש מהימן. שינויים קלים בצפיפות יכולים להתרחש עקב הבדלים קלים בהרכב הכימי (למשל, יסודות קורט כמו חמצן, ברזל או פחמן) או תהליכי ייצור, אך סטיות אלו זניחות עבור רוב היישומים התעשייתיים. מפרטים סטנדרטיים כגון ASTM B265 ו-AMS 4911 מגדירים את טווחי ההרכב המקובלים וסובלנות המאפיינים הפיזיים לדרגה 5, ומבטיחים עקביות בצפיפות ובביצועים שלו.
לסיכום,דרגה 5 (Ti-6Al-4V) היא סגסוגת דו-פאזית-+ טיטניום שידועה בזכות התכונות המכניות המאוזנות שלה ויכולת העיבוד שלה. עם צפיפות של 4.42 גרם/ס"מ³, הוא מציע יחס חוזק-ל{10}}אין כמוהו, מה שהופך אותו לחיוני בתעשיות בעלות ביצועים גבוהים שבהם קל משקל, חוזק ועמידות אינם ניתנים למשא ומתן.
