1. Valjano stanje (kot-valjani titan)
Mikrostrukturne značilnosti: Za mikrostrukturo so značilna podolgovata, sploščena zrna (vzdolž smeri valjanja) z visoko gostoto dislokacij, po celotnem materialu pa so prisotne preostale notranje napetosti. Pri + titanovih zlitinah (npr. Grade 5 Ti-6Al-4V) so zrna -faze poravnana v smeri valjanja in tvorijo izrazito vlaknasto teksturo.
Mehanske lastnosti:
Moč: znatno povišani zaradi utrjevanja-natezna trdnost in meja tečenja sta za 15–30 % višji od tistih v žarjenem stanju (npr. hladno{5}}valjani titan stopnje 2 ima natezno trdnost ~550 MPa v primerjavi s ~345 MPa za žarjeno stopnjo 2).
Žilavost in duktilnost: dramatično zmanjšano; raztezek in zmanjšanje površine se zmanjšata za 40–60 % glede na žarjeno stanje, udarna žilavost pa se močno zmanjša. Material postane nagnjen k pokanju pod upogibnimi ali udarnimi obremenitvami zaradi preostalih napetosti in zapletanja dislokacij.
Možnost oblikovanja: Slabo, saj utrjevanje poveča napetost tečenja materiala, kar oteži nadaljnjo plastično deformacijo brez vmesnega žarjenja.
Scenariji uporabe: Primerno za komponente, ki zahtevajo visoko trdnost, vendar minimalno naknadno-obdelavo (npr. enostavni strukturni nosilci, ne-kritični pritrdilni elementi), vendar ne za dele, ki so izpostavljeni dinamičnim ali kompleksnim obremenitvam.
2. Žarjeno stanje (Žarjen titan)
Mikrostrukturne značilnosti: Deformirana, podolgovata zrna rekristalizirajo v enakoosne, drobno{0}}zrnate strukture; dislokacije so izničene in zaostale napetosti so popolnoma razbremenjene. Za zlitine + je mikrostruktura sestavljena iz enakomerno porazdeljenih enakoosnih -faznih zrn in majhne količine -faze, brez usmerjene teksture.
Mehanske lastnosti:
Moč: Zmerno in uravnoteženo-nižje od zvitega stanja, vendar višje od oddanega. Trdnost je stabilna po prečnem-prerezu materiala in vzdolž vseh smeri (brez anizotropije).
Žilavost in duktilnost: Optimalno med tremi stanji; raztezek lahko doseže 20–30 % za komercialno čist titan, lomna žilavost (KIC) pa je 20–40 % višja kot pri valjanem stanju. Material izkazuje dobro odpornost na udarce in utrujenost pri cikličnih obremenitvah.
Oblikovalnost in obdelovalnost: odlično; mehka, rekristalizirana mikrostruktura omogoča globoko vlečenje, krivljenje in druge postopke oblikovanja, obdelovalnost pa je izboljšana zaradi zmanjšane trdote.
Scenariji uporabe: najpogosteje uporabljeno stanje za-komponente splošnega namena, kot so plošče trupa letalstva, pomorski cevovodni sistemi, ohišja medicinskih naprav in toplotni izmenjevalniki v kemični industriji, kjer se zahteva uravnotežena trdnost, duktilnost in odpornost proti koroziji.
3. Raztopina-žarjeno in starano stanje (raztopina-obdelana in starana, STA titan)
Raztopinsko žarjenje: Segrevanje nad / transus (za + zlitine, ~920–950 stopinj), da se oblikuje enotna -fazna mikrostruktura, nato gašenje, da se obdrži metastabilna prenasičena + (ali martenzitna ') struktura pri sobni temperaturi.
Staranje: Ponovno segrevanje na nižjo temperaturo (450–550 stopinj), da se oborijo fini, razpršeni delci sekundarne -faze znotraj matrice.
Mikrostrukturne značilnosti: Mikrostruktura je sestavljena iz -fazne matrice z gosto porazdeljenimi finimi sekundarnimi oborinami, ki delujejo kot dislokacijske ovire. Pri Ti-6Al-4V so oborine podobne igličaste ali lečaste oblike z velikostjo od 0,1 do 1 μm.
Mehanske lastnosti:
Moč: Najvišja med tremi stanji-meja tečenja lahko preseže 1000 MPa za STA stopnje 5 (v primerjavi s ~860 MPa za žarjeno stopnjo 5), kar je 15–25-odstotno povečanje zaradi ojačitve zaradi padavin.
Žilavost in duktilnost: Zmerno, nižje od žarjenega stanja, vendar višje od valjanega stanja; raztezek je tipično 8–12 % za 5. stopnjo STA, lomna žilavost pa je nekoliko zmanjšana zaradi fine strukture precipitata, vendar je odpornost proti utrujenosti povečana (za 20–30 %) v primerjavi z žarjenim stanjem.
Zmogljivost pri visokih-temperaturah: Izboljšana odpornost proti lezenju, saj izločki zavirajo gibanje dislokacij pri povišanih temperaturah (do 350 stopinj za razred 5), zaradi česar je primeren za visoko-temperaturne strukturne aplikacije.
Scenariji uporabe: Uporablja se za visoko-zmogljive, visoko{1}}obremenjene komponente, kot so kompresorske lopatice letalskih motorjev, podvozje letal, visoko-trdni pritrdilni elementi in komponente orodij za vrtanje na morju, kjer je največja trdnost in odpornost proti utrujenostie kritično.
