Titan stopnje 2 je nelegiran komercialno čist titan. Za razliko od titanovih zlitin, ki se utrjujejo z izločanjem, kot je Ti‑6Al‑4V, razreda 2 ni mogoče ojačati z običajnimi postopki toplotne obdelave, vključno z obdelavo v raztopini, kaljenjem in staranjem. Toplotna obdelava se lahko uporablja le za žarjenje, da se material zmehča, sprosti notranja napetost ali obnovi duktilnost, ne more pa povečati njegove mehanske trdnosti ali trdote. Zato postane hladno obdelava najpomembnejši način za izboljšanje mehanskih lastnosti titana stopnje 2.
Hladna obdelava se nanaša na postopke plastične deformacije, ki se izvajajo pri sobni temperaturi ali pod temperaturo rekristalizacije materiala, vključno s hladnim valjanjem, hladnim vlečenjem, hladnim žigosanjem, upogibanjem, stiskanjem in ekstrudiranjem. Med temi procesi je notranja kristalna struktura titana podvržena očitnim spremembam: znotraj zrn se ustvari in pomnoži veliko število dislokacij, zrna pa se podaljšajo, stisnejo ali prečistijo. Te mikrostrukturne spremembe močno ovirajo nadaljnje gibanje dislokacij, kar neposredno vodi do povečanja meje tečenja, natezne trdnosti in trdote. Ta pojav je znan kot deformacijsko utrjevanje ali delovno utrjevanje.
S povečanjem deformacije pri hladni obdelavi se trdota in trdnost titana razreda 2 stalno povečujeta, medtem ko se duktilnost in raztezek ustrezno zmanjšujeta. Pri nizki hladni deformaciji material ohranja dobro preoblikovalnost, hkrati pa dosega zmerno izboljšanje trdnosti. Pri visoki hladni deformaciji se moč in trdota lahko močno izboljšata, zaradi česar je primeren za dele, ki zahtevajo visoko togost in odpornost proti obrabi, kot so pritrdilni elementi, vzmeti, tankostenski konstrukcijski deli in kirurški instrumenti.
V dejanski industrijski proizvodnji se postopek hladne obdelave titana stopnje 2 pogosto uporablja in ga je mogoče nadzorovati. Proizvajalci lahko zagotovijo izdelke v različnih temperaturah, kot so žarjeno stanje (mehko stanje) in hladno obdelano/kaljeno stanje, da izpolnijo različne zahteve uporabe. Za aplikacije, ki zahtevajo tako zmerno sposobnost oblikovanja v proizvodnji kot visoko trdnost pri uporabi, je mogoče oblikovati ustrezne postopke hladne obdelave, da se doseže zahtevano ravnovesje zmogljivosti.
Poudariti je treba, da čeprav lahko hladna obdelava znatno utrdi titan stopnje 2, bo zaradi pretirane hladne deformacije material preveč krhek in poveča tveganje za razpoke med obdelavo. Zato se v dejanski proizvodnji pogosto uporablja več korakov hladne obdelave in vmesno žarjenje za nadzor trdote in duktilnosti v razumnem območju.
Če povzamemo, lahko titan stopnje 2 zagotovo utrdimo s hladno obdelavo, hladna obdelava pa je najpomembnejša in najučinkovitejša metoda utrjevanja tega materiala. Z nadzorom količine hladne deformacije je mogoče natančno prilagoditi trdoto, trdnost in duktilnost titana stopnje 2, da zadosti potrebam različnih industrijskih aplikacij, vključno s pomorskim inženiringom, razsoljevanjem morske vode, kemično opremo in natančnimi strukturnimi komponentami.
