Kommerziell reines Titan
Bei den kommerziell reinen Titansorten 1, 2, 3 und 4 handelt es sich im Wesentlichen um unlegiertes Titan mit geringen Mengen interstitieller Elemente, hauptsächlich Sauerstoff, die die Festigkeit steuern. Klasse 1 ist die weichste und formbarste Sorte, und die Festigkeit steigt mit der Sortennummer bis Klasse 4, die stärkste reine Sorte. Die reinen Sorten bieten die beste Korrosionsbeständigkeit der Titanfamilie, ausgezeichnete Schweißbarkeit und Formbarkeit und werden für die chemische Verarbeitung, Wärmetauscher, den Schiffsservice und alle Anwendungen verwendet, bei denen Korrosionsbeständigkeit wichtiger ist als Festigkeit. Ihre begrenzte Stärke beschränkt sie auf Anwendungen mit mittlerer -Last.
Alpha-Titanlegierungen
Alpha-Legierungen enthalten alpha{0}stabilisierende Elemente wie Aluminium und Zinn und behalten eine einphasige Alpha-Struktur bei. Sie vereinen mäßige Festigkeit mit ausgezeichneter Stabilität bei erhöhten Temperaturen, guter Schweißbarkeit und guter Kriechfestigkeit und sind damit die erste Wahl für Anwendungen bei hohen Temperaturen, beispielsweise für Motorkomponenten und heiße Strukturen. TA7 oder Ti-5Al-2,5Sn ist eine repräsentative Alpha-Legierung, und den nahe -Alpha-Legierungen werden geringe Mengen an Beta-Stabilisatoren zugesetzt, um die Festigkeit und Kriechfestigkeit weiter zu verbessern. Die All-Alpha-Struktur bildet keine spröden Phasen, die das Schweißen von Beta-haltigen Legierungen erschweren.
Alpha-Beta-Titanlegierungen
Alpha-Beta-Legierungen enthalten sowohl Alpha- als auch Beta-Stabilisatoren und sind die Arbeitspferde der Titanindustrie. Ti-6Al-4V, die am häufigsten verwendete Titanlegierung, ist das repräsentative Mitglied, das hohe Festigkeit, gute Zähigkeit und akzeptable Formbarkeit vereint und durch Lösungs- und Alterung wärmebehandelt werden kann, um eine höhere Festigkeit zu erreichen. Die Alpha-Beta-Legierungen werden in Luft- und Raumfahrtstrukturen, medizinischen Implantaten, Verbindungselementen und im allgemeinen Maschinenbau eingesetzt und ihre Eigenschaften werden durch Zusammensetzung und Wärmebehandlung maßgeschneidert. Ihre Schweißbarkeit ist gut, erfordert jedoch eine sorgfältigere Verfahrenskontrolle als die Alpha-Legierungen.
Beta-Titanlegierungen
Beta-Legierungen enthalten einen hohen Anteil an Beta-Stabilisatoren wie Vanadium, Molybdän und Chrom und können lösungsbehandelt und auf eine sehr hohe Festigkeit gealtert werden. Sie bieten die höchste Festigkeit der Titanfamilie, eine hervorragende Formbarkeit im lösungsbehandelten Zustand und eine gute Härtbarkeit in dicken Abschnitten. Die Beta-Legierungen werden für Verbindungselemente, Federn und hoch{3}feste Strukturbauteile verwendet, bei denen das höchste Verhältnis von Festigkeit-zu-Gewicht erforderlich ist. Ihre höhere Dichte und die höheren Legierungskosten beschränken sie auf Anwendungen, bei denen die Festigkeit den Aufpreis rechtfertigt.
Auswahl der Legierungsklasse
Die Legierungsklasse wird aus den Serviceanforderungen ausgewählt: reine Sorten für Korrosion und Formbarkeit, Alpha-Legierungen für erhöhte Temperaturen, Alpha-Beta-Legierungen für ausgewogene Festigkeit und Zähigkeit und Beta-Legierungen für maximale Festigkeit. Innerhalb jeder Klasse wird die spezifische Sorte anhand der Kombination aus Festigkeit, Schweißbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kosten ausgewählt und die Auswahl anhand der geltenden Materialspezifikation und der Qualifikationsdaten bestätigt.
Häufig gestellte Fragen
Wie werden Titanlegierungen klassifiziert?Aufgrund ihrer Mikrostruktur werden sie in kommerziell reine Alpha-, Alpha-Beta- und Beta-Typen unterteilt.
Welche Klasse hat die beste Korrosionsbeständigkeit?Die handelsüblichen Sorten mit der geringsten Festigkeit, aber der besten Korrosionsbeständigkeit.
Welche Klasse eignet sich für den Betrieb bei erhöhten{0}}Temperaturen?Die Alpha- und Near-Alpha-Legierungen mit guter Stabilität bei erhöhten-Temperaturen und Kriechfestigkeit.
Welche Titanlegierung wird am häufigsten verwendet?Ti-6Al-4V, die repräsentative Alpha-Beta-Legierung.
Welche Klasse bietet die höchste Stärke?Die Beta-Legierungen werden lösungsbehandelt und auf eine sehr hohe Festigkeit gealtert.
