Lega 6/4 vs Lega 3/2,5 spunti di riflessione....

[walterlugs]

Solleticato da una discussione di un altro thread, dove il gentile Mikimetal sottolineava la superiorità manifesta del grado 5 (o 6/4) rispetto al grado 9 (3/2,5) mi ricordavo di avere letto qualcosa in proposito nel passato e sgrufola qui sgrufola la l'ho trovato!
Posto il seguente link non con spirito di polemica nei confronti degli interventi di nessuno, semplicemente per alimentare un pò la discussione con un parere che ritengo, con tutto il rispetto per Mikimetal e gli altri frequentatori del forum, sicuramente più autorevole. Parliamo infatti di Mr Gary Helfrich, ovvero del fondatore di Merlin Metalworks. Buona lettura e un caro saluto a tutti!

https://groups.google.com/forum/m/#!topic/rec.bicycles.tech/89cUu79mH8U

Prodotti bici scontati

 

[pcivenni]

Solleticato da una discussione di un altro thread, dove il gentile Mikimetal sottolineava la superiorità manifesta del grado 5 (o 6/4) rispetto al grado 9 (3/2,5) mi ricordavo di avere letto qualcosa in proposito nel passato e sgrufola qui sgrufola la l'ho trovato!
Posto il seguente link non con spirito di polemica nei confronti degli interventi di nessuno, semplicemente per alimentare un pò la discussione con un parere che ritengo, con tutto il rispetto per Mikimetal e gli altri frequentatori del forum, sicuramente più autorevole. Parliamo infatti di Mr Gary Helfrich, ovvero del fondatore di Merlin Metalworks. Buona lettura e un caro saluto a tutti!

https://groups.google.com/forum/m/#!topic/rec.bicycles.tech/89cUu79mH8U

Wlg,fai un 'altro piccolo sforzo:traducimelo tutto.

 

[KERTOG]

Dice sostanzialmente che il grado 5 è piu' rigido, leggermente piu' prestante ma meno duttile del grado 9 che ha una resistenza alla fatica maggiore, non sono un esperto pero' se posso esprimere il mio parere non sono d'accordo dato che proprio i un'intervista postato su questo portale il sig.De Rosa affermava che il telaio in assoluto, e di qualsiasi materiale, che ha una resistenza alla fatica maggiore è, o meglio dire era quello realizzato in grado 5 dalla reynolds..purtroppo la casa inglese non produce piu' tali tubazioni(che erano le piu' usate) e il grado 5 è andato scomparendo dai telai in titanio, per lo piu' oggi poch produttori che lo usano lo mettono scatolato(nevi, litespeed archon )

 

[bingo]

Noto che gli utenti hanno dovuto tirargli fuori dalla bocca le informazioni, perché non era molto propenso a dare chiarimenti. Non ha postato i valori del titanio grado 5 trattato termicamente e non ha fatto un esempio concreto dei tubi che si trovano in circolazione. Inoltre anche in base ai dati che ha postato, la differenza di rigidità si sente, dato che la matematica non è un'opinione. E in questo si è mostrato di parte.

Infinite ha detto che il grado 5 ha dei difetti interstiziali, non ho capito se solamente in seguito alla fase di modellazione del tubo oppure anche in seguito alla saldatura. Un altro motivo è il baszo valore di allungamento percentuale, considerato rischioso. Comunque ciò può essere evitato costruendo un telaio robusto e non troppo leggero credo.

 

[mikimetal91]

Solleticato da una discussione di un altro thread, dove il gentile Mikimetal sottolineava la superiorità manifesta del grado 5 (o 6/4) rispetto al grado 9 (3/2,5) mi ricordavo di avere letto qualcosa in proposito nel passato e sgrufola qui sgrufola la l'ho trovato!
Posto il seguente link non con spirito di polemica nei confronti degli interventi di nessuno, semplicemente per alimentare un pò la discussione con un parere che ritengo, con tutto il rispetto per Mikimetal e gli altri frequentatori del forum, sicuramente più autorevole. Parliamo infatti di Mr Gary Helfrich, ovvero del fondatore di Merlin Metalworks. Buona lettura e un caro saluto a tutti!

[url]https://groups.google.com/forum/m/#!topic/rec.bicycles.tech/89cUu79mH8U[/URL]

tratto dall'intervista:
If the tubes are the same dimensions, there is no difference between a
Ti-6Al-4V bike and one constructed of Ti-3Al-2.5V. Ti-6Al-4V is
*slightly* stronger than Ti-3Al-2.5V. 6/4 must be close to a full anneal
in order to produce tubing, so the textbook difference in strength does
not apply here. 6/4 is not as ductile as 3/2.5 either. The Dean and
Litespeed are using seamed tubing from Valley Metals. While the sheet
will have slightly higher strength levels than the seamless product,
there is no crystallographic alignment of the material in the seamed
tube. This will result in slightly lower fatigue life for the same UTS
in the material.
I don't think that there is any real gain in performance except profit
margin realized by using 6/4 as bike tubing.
Gary Helfrich
Arctos Machine


non facciamo confusione, la parte evidenziata in rosso dice che il gr.5 è leggermente più resistente del grado 9.

la parte evidenziata in blu dice che i tubi scatolati hanno leggermente meno resistenza a fatica dagli estrusi, a parità di materiale.
un tubo scatolato in gr5 sarà sempre e comunque più resistente a fatica di un estruso in gr.9.


poi non capisco quando dice che non vede vantaggi nell'utilizzo del gr.5 al posto del gr.9 quando lui stesso nell'intervista ne elenca i vantaggi

 

[walterlugs]

Dice sostanzialmente che il grado 5 è piu' rigido, leggermente piu' prestante ma meno duttile del grado 9 che ha una resistenza alla fatica maggiore, non sono un esperto pero' se posso esprimere il mio parere non sono d'accordo dato che proprio i un'intervista postato su questo portale il sig.De Rosa affermava che il telaio in assoluto, e di qualsiasi materiale, che ha una resistenza alla fatica maggiore è, o meglio dire era quello realizzato in grado 5 dalla reynolds..purtroppo la casa inglese non produce piu' tali tubazioni(che erano le piu' usate) e il grado 5 è andato scomparendo dai telai in titanio, per lo piu' oggi poch produttori che lo usano lo mettono scatolato(nevi, litespeed archon )

Reynolds nel suo sito afferma che tali tubazioni sono disponibili on "custom request". Da informazioni brevi manu ricevute risulta che il costo è diventato improponibile perchè i lotti di produzione che debbono essere richiesti sono di entità considerevole.

 

[walterlugs]

tratto dall'intervista:
If the tubes are the same dimensions, there is no difference between a
Ti-6Al-4V bike and one constructed of Ti-3Al-2.5V. Ti-6Al-4V is
*slightly* stronger than Ti-3Al-2.5V. 6/4 must be close to a full anneal
in order to produce tubing, so the textbook difference in strength does
not apply here. 6/4 is not as ductile as 3/2.5 either. The Dean and
Litespeed are using seamed tubing from Valley Metals. While the sheet
will have slightly higher strength levels than the seamless product,
there is no crystallographic alignment of the material in the seamed
tube. This will result in slightly lower fatigue life for the same UTS
in the material.
I don't think that there is any real gain in performance except profit
margin realized by using 6/4 as bike tubing.
Gary Helfrich
Arctos Machine


non facciamo confusione, la parte evidenziata in rosso dice che il gr.5 è leggermente più resistente del grado 9.

la parte evidenziata in blu dice che i tubi scatolati hanno leggermente meno resistenza a fatica dagli estrusi, a parità di materiale.
un tubo scatolato in gr5 sarà sempre e comunque più resistente a fatica di un estruso in gr.9.


poi non capisco quando dice che non vede vantaggi nell'utilizzo del gr.5 al posto del gr.9 quando lui stesso nell'intervista ne elenca i vantaggi

Miki io la interpreto così..... la "slightly difference" prestazionale non giustifica la "huge difference" on cost...un produttore ne deve tenere conto sia per i costi che deve sostenere lui sia per quelli che deve far sostenere ai clienti...credo.

 

[bingo]

Parla di difetti interstiziali, in pratica quando scaldi i tubi per modellarli (mi sembra ne parli), la lega viene intaccata perdendo l'integrità che aveva il tubo. E di allungamento troppo basso (<=8%), infatti ho letto da qualche parte che 9% è considerata una soglia limite.

Inoltre attesta che lui non usa neanche il grado 9 più forte in quanto considera troppo basso un allungamento del 10%. Preferisce avere allungamenti superiori.

 

[mikimetal91]

Miki io la interpreto così..... la "slightly difference" prestazionale non giustifica la "huge difference" on cost...un produttore ne deve tenere conto sia per i costi che deve sostenere lui sia per quelli che deve far sostenere ai clienti...credo.

se la interpreti così, ci può stare

 

[KERTOG]

Reynolds nel suo sito afferma che tali tubazioni sono disponibili on "custom request". Da informazioni brevi manu ricevute risulta che il costo è diventato improponibile perchè i lotti di produzione che debbono essere richiesti sono di entità considerevole.

Appunto... costringe i costruttori(la quasi totalita' artigiani) a servirsi del grado9, poi questi ultimi(in parte giustamete) difendono le doti di questa lega "meno nobile" ...devono campare anche loro

 

[mikimetal91]

Parla di difetti interstiziali, in pratica quando scaldi i tubi per modellarli (mi sembra ne parli), la lega viene intaccata perdendo l'integrità che aveva il tubo. E di allungamento troppo basso (<=8%), infatti ho letto da qualche parte che 9% è considerata una soglia limite.

Inoltre attesta che lui non usa neanche il grado 9 più forte in quanto considera troppo basso un allungamento del 10%. Preferisce avere allungamenti superiori.

ricordiamoci sempre che dietro a "allungamenti superiori" si nasconde la frase "telai poco rigidi".

per quanto riguarda i difetti interstiziali del grado 5, è vero, è un problema, infatti le ditte più avanzate hanno sviluppato 2 prodotti separati, il grado 5 "commercial grade" e il grado 5 liv (low interstitial vacuum)

 

[bingo]

Miki io la interpreto così..... la "slightly difference" prestazionale non giustifica la "huge difference" on cost...un produttore ne deve tenere conto sia per i costi che deve sostenere lui sia per quelli che deve far sostenere ai clienti...credo.

Questo è secondario, lui non lo userebbe neanche a basso costo. Parla proprio di difetti del materiale, di proprietà superiori del grado 9, devi leggere immediatamente dopo una risposta breve che cita dicendo che con la forza/resistenza non ci fai nulla se poi il materiale presenta difetti interstitiali e dice espressamente anche che il grado 9 ha proprietà superiori. Ora con il telefono non mi va di fare copia e incolla, arrivederci.

 

[bingo]

ricordiamoci sempre che dietro a "allungamenti superiori" si nasconde la frase "telai poco rigidi".

per quanto riguarda i difetti interstiziali del grado 5, è vero, è un problema, infatti le ditte più avanzate hanno sviluppato 2 prodotti separati, il grado 5 "commercial grade" e il grado 5 liv (low interstitial vacuum)

Bene a sapersi. Posso farti una domanda, dato che non ho ben capito u suo discorso. Pare che dica qualcosa del tipo "più il titanio è forte, più è sensibile agli altri difetti", è vero ? pare che dica che il trattamento termico anche se ne aumenta la durezza, lo "danneggia". Comunque mi sembra che in sostanza il grado 5 più lavorabile, sia considerato non tanto superiore al 9, quindi vale quello che avete detto. Anche se poi volendo usare un titanio con basso valore di allungamento, i numeri secondo me evidenziano una differenza percettibile, non insignificante.

 

[mikimetal91]

Bene a sapersi. Posso farti una domanda, dato che non ho ben capito u suo discorso. Pare che dica qualcosa del tipo "più il titanio è forte, più è sensibile agli altri difetti", è vero ? pare che dica che il trattamento termico anche se ne aumenta la durezza, lo "danneggia". Comunque mi sembra che in sostanza il grado 5 più lavorabile, sia considerato non tanto superiore al 9, quindi vale quello che avete detto. Anche se poi volendo usare un titanio con basso valore di allungamento, i numeri secondo me evidenziano una differenza percettibile, non insignificante.

penso che intendesse dire che più un materiale è rigido, quindi poco elastico, e più è propenso a spaccare in prossimità di eventuali cricche o difetti, ed è vero.
prova ad immaginare ad un pezzo di gomma con una bolla d'aria all'interno e ad una lastra di vetro con la stessa bolla d'aria.. il vetro spacca, la gomma probabilmente neanche ti accorgi che è difettosa.


io resto del pensiero che materiali più "estremi" necessitino sempre e comunque di maggiori controlli qualità e di trattamenti più accurati, ma che alla fine i maggiori sforzi vengano sempre ripagati da un prodotto migliore

 

[walterlugs]

Mi pare di poter affermare che, anche grazie agli interventi degli utenti che "ne sanno" (sicuramente più del sottoscritto), affermare perentoriamente che il grado 5 sia in assoluto meglio del grado 9, non sia poi così certo.

 

[mikimetal91]

Mi pare di poter affermare che, anche grazie agli interventi degli utenti che "ne sanno" (sicuramente più del sottoscritto), affermare perentoriamente che il grado 5 sia in assoluto meglio del grado 9, non sia poi così certo.

purtroppo più si scende nel tecnico, e quindi più ci si avvicina alla verità, più ci si accorge di quanto la verità non sia nè semplice nè astraibile.
nel campo della metallurgia esistono talmente tante variabili, come la qualità delle materie prime, le condizioni di stoccaggio, la qualità e l'entità delle lavorazioni, la precisione delle macchine utenzili impiegate, eccetera, da non poter dare una risposta certa alla domanda "ma è meglio un telaio in grado 5 o in grado 9?"


è come la classica domanda: "meglio carbonio o alluminio?" la risposta non è nè "meglio il carbonio" nè "meglio l'alluminio", la risposta è:

" dipende dalla qualità di fattura dei due telai. in astratto, considerando lo stato dell'arte della lavorazione dei due materiali, si può dire che il carbonio sia più performante dell'alluminio".

allo stesso modo, rispondere "meglio il grado 9" o "meglio il grado 5" è semplicistico, sarebbe corretto dire che " considerando 2 telai lavorati in maniera impeccabile, con materiali dei più alti standard ed utilizzando ogni accortezza necessaria, il grado 5 fornisce prestazioni superiori al grado 9"

 

[umbi52]

E' molto interessante sapere cosa ne pensa Crisp in proposito.
Questo è quello che pubblica sul suo sito:
3.QUAL E&#8217; IL GRADO DI TITANIO CHE UTILIZZI E PERCHE&#8217;?
Utilizzo vari tipi di titanio certificato ASTM. Per costruire i miei telai, preferisco Grado 9 (3Al/2.5V) americano seamless (senza saldature) CWSR e Grado 5 (6Al/4V) perché oltre ad essere stati collaudati nel tempo, offrono una qualità superiore per realizzare telai di bici. Per progetti speciali che richiedono tubi a spessore variabile, preferisco qualità Reynolds triplo spessore. Utilizzo braze-ons e pezzi fresati della Paragon Machine Works da California, USA.
4. UTILIZZI LEGHE TIPO GRADO 11 O GRADO 2 COME ALTRE AZIENDE?
No. Il Grado 9 è superiore per le sue caratteristiche meccaniche e per qualità di guida. I gradi 11 e 2, come altri, non sono leghe &#8220;aeronautiche&#8221;. Queste leghe, invece, sono dotate di proprietà di anticorrosive e sono adoperate nel settore industriale (ie. Bollitori, elementi di calore, vasche per gli acidi). Hanno caratteristiche meccaniche inferiori a grado 9.
5. IL GRADO 5, NON E&#8217; DA CONSIDERARSI IL MIGLIORE?
Utilizzo Grado 5 (6Al/4V) sui pezzi fresati (movimento centrale, forcellini, ferma guaine) per sue caratteristiche di resistenza alla rottura e fresabilità. Non utilizzo i tubazioni in grado 5 perché non esiste un formato &#8220;seamless&#8221; ovvero senza saldatura. I tubi che vengono utilizzati in grado 5 per I telai sono formati da lamiera e sono saldati per realizzare il tubo. Mentre l&#8217;esterno del tubo viene carteggiato e spianato, la superficie interna NON lo è. Sui telai delle bici, dove gli spessori sono tra 0.5-0.9mm, avere una struttura molecolare non uniforme in questo strato ( a causa del cordone della saldatura) non è per niente consigliabile. La differenza molecolare delle due strutture che risulta, quando sotto carico (durante la pedalata), momento in cui si possono propagare micro - fessure e &#8220;stress risers&#8221; che provocano la maggior parte delle volte il cedimento del telaio.
6. QUALE SONO LE DIFFERENZE TRA LE LEGHE IN TITANIO?
Il documento allegato dimostra le varie gradazioni di titanio come definite della ASTM (Associazione of Standards and Testing of Materials). Come puoi notare, I gradi 1-4 sono considerati commercialmente puri (CP) per l&#8217;alta quantità del titanio e la poca lega e sono inferiori per quanto riguarda la resistenza alla rottura rispetto al grado 9. Aggiungendo una piccola quantità di lega, possiamo raggiungere caratteristiche specifiche basate sull&#8217;utilizzo del materiale.

 

[walterlugs]

E' molto interessante sapere cosa ne pensa Crisp in proposito.
Questo è quello che pubblica sul suo sito:
3.QUAL E’ IL GRADO DI TITANIO CHE UTILIZZI E PERCHE’?
Utilizzo vari tipi di titanio certificato ASTM. Per costruire i miei telai, preferisco Grado 9 (3Al/2.5V) americano seamless (senza saldature) CWSR e Grado 5 (6Al/4V) perché oltre ad essere stati collaudati nel tempo, offrono una qualità superiore per realizzare telai di bici. Per progetti speciali che richiedono tubi a spessore variabile, preferisco qualità Reynolds triplo spessore. Utilizzo braze-ons e pezzi fresati della Paragon Machine Works da California, USA.
4. UTILIZZI LEGHE TIPO GRADO 11 O GRADO 2 COME ALTRE AZIENDE?
No. Il Grado 9 è superiore per le sue caratteristiche meccaniche e per qualità di guida. I gradi 11 e 2, come altri, non sono leghe “aeronautiche”. Queste leghe, invece, sono dotate di proprietà di anticorrosive e sono adoperate nel settore industriale (ie. Bollitori, elementi di calore, vasche per gli acidi). Hanno caratteristiche meccaniche inferiori a grado 9.
5. IL GRADO 5, NON E’ DA CONSIDERARSI IL MIGLIORE?
Utilizzo Grado 5 (6Al/4V) sui pezzi fresati (movimento centrale, forcellini, ferma guaine) per sue caratteristiche di resistenza alla rottura e fresabilità. Non utilizzo i tubazioni in grado 5 perché non esiste un formato “seamless” ovvero senza saldatura. I tubi che vengono utilizzati in grado 5 per I telai sono formati da lamiera e sono saldati per realizzare il tubo. Mentre l’esterno del tubo viene carteggiato e spianato, la superficie interna NON lo è. Sui telai delle bici, dove gli spessori sono tra 0.5-0.9mm, avere una struttura molecolare non uniforme in questo strato ( a causa del cordone della saldatura) non è per niente consigliabile. La differenza molecolare delle due strutture che risulta, quando sotto carico (durante la pedalata), momento in cui si possono propagare micro - fessure e “stress risers” che provocano la maggior parte delle volte il cedimento del telaio.
6. QUALE SONO LE DIFFERENZE TRA LE LEGHE IN TITANIO?
Il documento allegato dimostra le varie gradazioni di titanio come definite della ASTM (Associazione of Standards and Testing of Materials). Come puoi notare, I gradi 1-4 sono considerati commercialmente puri (CP) per l’alta quantità del titanio e la poca lega e sono inferiori per quanto riguarda la resistenza alla rottura rispetto al grado 9. Aggiungendo una piccola quantità di lega, possiamo raggiungere caratteristiche specifiche basate sull’utilizzo del materiale.

La sigla CWSR è quella che pochi specificano nel tipo di materiale che usano....mi è stato infatti spiegato che dire semplicemente grado 5 o grado 9 oppure lega 6/4 o 3/2,5 non è sufficiente.

 

[KERTOG]

Il problema appunto è che non vengono fatte piu' tubazione seamless in gr5, ma se venissero fatte, ovviamete si avrebebro risultati migliori, anche se con differenze certamete non abbissali, un po' come avviene nel telati di alluminio della serie 6000 e della serie 7000..a parita' di rigidita' risparmi quei 200-250 gr di peso...

 

[umbi52]

La sigla CWSR è quella che pochi specificano nel tipo di materiale che usano....mi è stato infatti spiegato che dire semplicemente grado 5 o grado 9 oppure lega 6/4 o 3/2,5 non è sufficiente.

CWSR è un trattamento termico (lavorazione a freddo) che in sostanza aumenta la rigidità.
Questo è quello che mi hanno spiegato quando mi sono fatto costruire un telaio in Cina (i puristi resteranno inorriditi...)