Die Legierung der Güteklasse 5 ist eine mittelfeste, zweiphasige α-β-Titanlegierung, die 6 % des α-stabilisierenden Elements Aluminium und 4 % des β-stabilisierenden Elements V enthält. Diese Legierung zeichnet sich durch hervorragende Eigenschaften aus und findet breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Sie ist für den Dauereinsatz bei Temperaturen bis zu 400 °C geeignet. In der Luft- und Raumfahrtindustrie wird es hauptsächlich zur Herstellung von Triebwerkslüfter- und Verdichterscheiben und -schaufeln sowie wichtiger tragender Bauteile wie Träger, Verbindungen und Schotten in Flugzeugstrukturen verwendet.
Die wichtigsten Halbzeuge aus Titanlegierung Grad 5 sind Stangen, Schmiedestücke, dicke und dünne Bleche, Profile und Drähte. Die Legierung wird primär im geglühten Zustand verwendet, kann aber durch Lösungsglühen bis zu einem gewissen Grad gehärtet werden; der gehärtete Querschnitt beträgt jedoch in der Regel maximal 25 mm. Diese Legierung weist eine gute Prozessplastizität und Superplastizität auf und eignet sich daher für verschiedene Druckumformverfahren. Die Legierung kann außerdem mit verschiedenen Verfahren geschweißt und bearbeitet werden.
Blöcke sollten mindestens zweimal in einem Vakuum-Lichtbogenofen mit abschmelzender Elektrode geschmolzen werden. Werkstoffe für Triebwerksrotorteile sollten dreimal geschmolzen werden. Das Legierungselement Vanadium wird als Al-V-Vorlegierung hinzugefügt. Das Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) mit abschmelzenden Elektroden ist strengstens verboten. Für das Plasmaschweißen ist Argon-Schutzgas erforderlich.
Beim Glühen von Halbzeugen oder Bauteilen hängt die Haltezeit von der Querschnittsdicke ab. Bei Querschnittsdicken bis 10 mm sollte die Haltezeit 30 Minuten nicht überschreiten; bei 11–50 mm beträgt sie 30–60 Minuten; und bei über 50 mm beträgt sie 1–2 Stunden. Für die Wärmebehandlung der Bauteile werden verschiedene Elektroöfen eingesetzt. Der Ofenraum muss vor der Behandlung gründlich gereinigt werden. Bei Gas- oder Ölöfen muss die Ofenatmosphäre streng kontrolliert werden, um eine leicht oxidierende Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Es ist darauf zu achten, dass die Brenndüse nicht direkt auf die Bauteile sprüht. Vor dem Vakuumglühen müssen die Oxidschicht und die sauerstoffreiche Schicht auf der Bauteiloberfläche entfernt und das Öl vor dem Einbringen in den Ofen sorgfältig abgesaugt werden. Bauteile mit komplexen Formen müssen während des Vakuumglühens mit Klemmen fixiert werden, um Verformungen zu minimieren. Die in den Ofen einlaufenden Teile sollten idealerweise mit vorentgasten, oxidfreien Titandioxidspänen gefüllt sein, um Oxidation zu verhindern.
Zu den Oberflächenbehandlungsverfahren gehört das Kugelstrahlen zur Verbesserung der Dauerfestigkeit von Titanlegierungsteilen. Beim Kugelstrahlen werden typischerweise Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 2–5 mm verwendet, wodurch eine Oberflächendruckspannung von ca. 785 MPa und eine Oberflächenhärtungstiefe von ca. 200 μm erzeugt werden. Das Kugelstrahlen verbessert die Dauerfestigkeit der Titanlegierung Ti-6Al-4V signifikant. Um die Verschleißfestigkeit der Titanlegierung Grad 5 zu verbessern, werden feuerfeste Partikel wie Wolframcarbid und Chromcarbid mittels Plasma- oder Explosionsspritzverfahren auf stark verschleißende Teile, wie z. B. die Dämpfungsplattformseiten von Lüfterschaufeln, aufgebracht. Dieses Verfahren kann auch zur Reparatur verschlissener Teile von Titanlegierungskomponenten eingesetzt werden. Um Kratzer und Verklebungen an Titanlegierungsteilen während des Betriebs zu vermeiden, sollten Teile mit Reibungskontakt und Gewindeverbindungen anodisiert, verchromt, stromlos vernickelt oder nitriert werden.
