Oblike izdelkov iz titana in titanov base zlitin, vključno z odkupljenjem, in tipičnih mlinskih izdelkov, ki so bile več kot 70% trga v proizvodnji titana in titanijeve zlitine. Ti kovani izdelki predstavljajo najbolj dostopno obliko materialov iz titanijevega baz, čeprav izdelki iz metalurgije (P\/m) v prahu in prahu ponujajo prednosti za aplikacije, ki zahtevajo zapletene oblike ali mikrostrukture, ki niso mogoče doseči s konvencionalno ingot metalurgijo.
Metalurgija v prahu titana ni dobila široko sprejemanja in ostaja predvsem omejena na vesoljske in raketne aplikacije. Glavni razlogi za uporabo izdelkov iz titana-baz so njihova izjemna korozijska odpornost in ugodna kombinacija nizke gostote (4,5 g\/cm³) in visoka trdnost. Vrednosti trdnosti segajo od 480 MPa za nekatere razrede komercialnega titana do približno 1100 MPa za strukturne izdelke iz titanijeve zlitine, s specializiranimi oblikami, kot so žice in vzmeti, ki presegajo 1725 MPa.
Ključna značilnost materialov iz titana-baz je njihova reverzibilna transformacija iz alfa (, šesterokotne tesno pakirane) kristalne strukture v beta (, kubična) struktura, osredotočena na telo, kadar temperature presegajo določene pragove. To alotropno vedenje, ki je odvisno od sestave zlitine, omogoča zapletene mikrostrukturne razlike in bolj raznolike možnosti za krepitev, kot jih najdemo pri drugih nefestnih zlitinah, kot sta baker ali aluminij.
Vrtilni premisleki za titanove zlitine
Varjenje ima največji potencial za vplivanje na materialne lastnosti v titanu in njegovih zlitinah. Pri vseh vrstah zvarov je treba kontaminacijo zaradi intersticijskih nečistoč, kot sta kisik in dušik, zmanjšati, da se ohrani uporabna duktilnost pri varjenju. Sestava zlitine, postopek varjenja in kasnejša toplotna obdelava igrajo kritično pomembne vloge pri določanju končnih lastnosti varjenih sklepov.
Več splošnih načel v zvezi z varjenjem iz titana je mogoče povzeti na naslednji način:
Varjenje na splošno poveča moč in trdoto
Varjenje na splošno zmanjšuje natezno in upognjeno duktilnost
Zvarji v nelegiranih razredih titana 1, 2 in 3 ne potrebujejo po vabitvi, razen če bo material močno obremenjen v močno zmanjšanju atmosfere
Zvarji v več beta-bogatih alfa-beta zlitin, kot je ti -6 al -6 v -2 sn, imajo veliko verjetnost, da se zlomi z malo ali brez plastične napetosti
Toplotna obdelava titanov in titanovih zlitin
Titanijeve in titanove zlitine so toplotno obdelane za več posebnih namenov:
Za zmanjšanje preostalih napetosti, razvitih med postopki izdelave
Da bi ustvarili optimalno kombinacijo duktilnosti, obdelovalnosti ter dimenzijske in konstrukcijske stabilnosti (žarjenje)
Povečati moč z obdelavo in staranjem raztopine
Za optimizacijo posebnih lastnosti, kot so žilavost zloma, moč utrujenosti in visoko temperaturna odpornost
