Podstawowa różnica polega na zawartych w nich pierwiastkach stopowych, które bezpośrednio wpływają na ich działanie.
Aluminium (Al) działa jako -stabilizator w obu stopach, poprawiając wytrzymałość i odporność na pełzanie. Wybór V vs. Nb wpływa na większość różnic funkcjonalnych.
Chociaż oba są stopami-o wysokiej wytrzymałości, ich wytrzymałość, plastyczność i odporność na zmęczenie różnią się ze względu na różne składniki stopowe i reakcje na obróbkę cieplną.
Wyższa wytrzymałość Ti-6Al-4V sprawia, że nadaje się on do nośnych konstrukcji inżynierskich, natomiast lepsza ciągliwość i niższy moduł Ti-6Al-7Nb są korzystne w zastosowaniach biomedycznych.
Jest to najbardziej krytyczna różnica określająca ich przydatność do zastosowań medycznych.
Ti-6Al-4V:
Wanad (V) budzi obawy dotyczące biokompatybilności. Podczas długotrwałego-stosowania implantów (np. przy endoprotezoplastyce stawu biodrowego) śladowe ilości V mogą przedostać się do otaczających tkanek, potencjalnie powodując cytotoksyczność, stan zapalny lub reakcje alergiczne u wrażliwych pacjentów. W rezultacie tak jestniezalecane w przypadku-długoterminowych implantów biomedycznychi ogranicza się głównie do-wyrobów krótkoterminowych lub-narzędzi medycznych niebędących implantami.
Ti-6Al-7Nb:
Niob (Nb) jest wysoce biokompatybilny. Nie wydziela szkodliwych jonów, nie jest-cytotoksyczny i dobrze integruje się z ludzką tkanką (osteointegracja). Pozwala również uniknąć zagrożeń związanych z wanadem, co czyni gozłoty standard w przypadku długoterminowych-implantów ortopedycznych i dentystycznych(np. trzpienie biodrowe, filary dentystyczne).
Obydwa stopy wykazują doskonałą odporność na korozję w trudnych warunkach, ale Ti-6Al-7Nb ma niewielką przewagę w zastosowaniach biomedycznych.
Ti-6Al-4V:
Tworzy gęstą, stabilną warstwę tlenku tytanu (TiO₂), która jest odporna na korozję w powietrzu, wodzie i większości płynów przemysłowych. Jednak w kwaśnym, bogatym w{{1}chlorki środowisku ludzkiego ciała wanad może nieznacznie zagrozić długoterminowej-stabilności warstwy tlenkowej, zwiększając ryzyko wymywania jonów.
Ti-6Al-7Nb:
Dodatek niobu zwiększa grubość i stabilność warstwy tlenkowej, zwłaszcza w środowiskach fizjologicznych (np. krew, ślina). Zapewnia doskonałą odporność na korozję wżerową i uwalnianie jonów, zapewniając-długoterminową trwałość implantów.
Ich pierwiastki stopowe wpływają na sposób ich wytwarzania i kształtowania.
Ti-6Al-4V:
Szeroko przetwarzane ze względu na-długotrwałe stosowanie. Jest kompatybilny z powszechnymi metodami wytwarzania tytanu, w tym kuciem, wytłaczaniem, obróbką skrawaniem i produkcją przyrostową (AM, np. druk 3D). Jednakże jego wyższa wytrzymałość może sprawić, że obróbka stanie się trudniejsza (wymagając specjalistycznych narzędzi, aby uniknąć zużycia narzędzia).
Ti-6Al-7Nb:
Można go również przetwarzać poprzez kucie, wytłaczanie i AM, ale wyższa zawartość niobu może zwiększyć topienie i odlewanie 难度 (niob ma wysoką temperaturę topnienia, ~ 2468 stopni). Obróbka skrawaniem jest nieco łatwiejsza niż Ti-6Al-4V ze względu na jego niższą wytrzymałość, ale wymaga ścisłej kontroli procesu w celu utrzymania biokompatybilności (np. unikania zanieczyszczeń podczas produkcji).
Różnice w wydajności prowadzą do odrębnych obszarów zastosowań:
Przemysł lotniczy i lotnictwo: kadłuby statków powietrznych, elementy silników (łopaty, tarcze) i podwozie (wysoki stosunek wytrzymałości-do-masy, odporność na zmęczenie).
Automobilowy: Części pojazdów-o wysokich osiągach (np. elementy zawieszenia samochodów wyścigowych) i układy wydechowe (odporność na ciepło).
Przemysłowy: Sprzęt do przetwarzania chemicznego (odporność na korozję), elementy platform wiertniczych na morzu i zbiorniki ciśnieniowe.
Medyczne (ograniczone): urządzenia-do użytku krótkotrwałego (np. narzędzia chirurgiczne) lub narzędzia-inne niż implanty.
Biomedyczne (podstawowe): Długoterminowe-implanty ortopedyczne (protezoplastyka stawu biodrowego/kolano, pręty kręgowe), implanty dentystyczne i urządzenia do mocowania urazów (płytki, śruby).
Inżynieria specjalistyczna: Zastosowania wymagające zarówno odporności na korozję, jak i biokompatybilności (np. sprzęt do przetwarzania żywności, gdzie zabronione jest zanieczyszczenie jonami metali).
