Didžiausias titano išeigos stiprumas priklauso nuo jolydinio laipsnis(kompozicijos) iršilumos apdorojimo būsena, kaip grynas titanas (komerciškai grynas, CP Ti) turi daug mažesnį derlingumo stiprumą nei titanas.
Komerciškai gryno titano (pvz., 1–4 laipsnio) išeigos stiprumas yra palyginti mažas - nuo ~ 170 MPa (1 laipsnis, atkaitinta) iki ~ 485 MPa (4 laipsnis, atkaitinta). Priešingai,titano lydiniai-ypač sutvirtintos tokiais elementais kaip aliuminis (Al), vanadis (V), molibdenas (MO) arba niobium (NB)-pasiekė daug didesnius išeigos stiprumą.
Paprastai dažniausiai randami didėjantys pajamingumo stipriosios pusėsaukšto stiprumo beta () titano lydiniaiarbanetolimetės lydiniai, dažnai po specializuotų terminių gydymo būdų (pvz., Gydymas tirpalais ir senėjimas, STA). Pavyzdžiui:
TI-15V-3CR-3SN-3AL (19 klasė): Beta lydinys, kurio išeigos stipris yra ~ 1100–1 300 MPa, kai termiškai apdorotas (STA).
TI-10V-2FE-3AL (23 klasė): Artimojo lauko lydinys, pasiekiantis stiprumą ~ 1 000–1 200 MPa STA sąlygomis.
Išplėstiniai kosmoso laipsnio beta lydiniai (pvz.
Pažymėtina, kad vienos klasės derliaus stiprumas nėra fiksuotas; Tai kinta priklausomai nuo perdirbimo (pvz., Šaltai veikiantis padidina CP TI stiprumą, o šilumos apdorojimas pritaiko stiprumą lydiniuose).
Titano „kietumas“ pirmiausia matuojamas pagalRockwell kietumas (HRC, HRB)arba„Vickers“ kietumas (HV)skalė, ir ji glaudžiai koreliuoja su medžiagaStiprumas, lydinio sudėtis ir terminis apdorojimas(sunkesni pažymiai beveik visada yra aukštesnio stiprumo lydiniai).
Grynas titanas (CP TI, 1–4 klasės) yra palyginti minkštas:
1 laipsnis (atkaitintas): ~ HRB 70–80 (HV ~ 100–120)
4 laipsnis (atkaitintas): ~ HRB 90–95 (HV ~ 150–170)
Sunkiausi titano klasės yra aukšto stiprumo beta arba beveik beta lydiniai, ypač po terminio apdorojimo, kuris skatina kritulių kietėjimą (pvz., Gydymas tirpalu + senėjimas, STA). Pagrindiniai pavyzdžiai:
19 laipsnis (TI-15V-3CR-3SN-3AL): STA sąlygomis jis pasiekia ~ HRC 38–42 (HV ~ 380–430), todėl tai yra viena iš sunkiausių komerciškai prieinamų titano rūšių.
23 klasė (TI-10V-2FE-3AL): 23 laipsnio apdorotų laipsnių kietumas yra ~ 36–40 HRC (HV ~ 360–400), šiek tiek mažesnis nei 19 laipsnio, bet vis tiek yra tarp sunkiausių.
9 klasė (TI-3Al-2.5 V): Nors alfa-beta (-) lydinys (ne beta), šaltai apdirbtas ar amžiaus 9 klasė gali pasiekti ~ HRC 30–35 (HV ~ 300–350), sunkiau nei dauguma CP Ti, bet minkštesni nei beta lydiniai.
Kietumas taip pat priklauso nuoMikrostruktūra: Lydiniai su smulkiomis, nusodintomis fazėmis (nuo senėjimo) yra sunkesni nei atkaitintos (sušvelnintos) tos pačios klasės versijos.
Titano pažymių kaina priklauso nuo trijų pagrindinių veiksnių:Lydinio kompozicija (reto elemento turinys), Apdorojimo sudėtingumas(pvz., terminis apdorojimas, tikslus tirpimas) irkonkrečios programos reikalavimai(pvz., aviacijos ir kosmoso, medicinos sertifikavimas). Brangiausi pažymiai yra beveik visadaSpecializuoti lydiniai-Ne grynas titano, o ne pagal jų aukšto retos metalo turinį ir griežtus gamybos standartus.
Į aukščiausius brangius titano klases sudaro:
Šie lydiniai yra skirti implantuojamiems prietaisams (pvz.
Kainos vairuotojas: Juose yra reti, brangūs elementai, tokie kaip vanadis (V), niobium (NB) arba tantalum (Ta), kurie yra daug brangesni už aliuminį (naudojamas žemesnio laipsnio lydiniuose). Be to, gamybai reikalingas FDA/ISO sertifikavimas, „Cleanroom“ apdorojimas ir 100% kokybės patikrinimas-visa tai padidina išlaidas.
Santykinė kaina: 3–5x brangesnis nei CP TI (2 laipsnis) ir 2–3x brangesni nei įprasti kosmoso lydiniai, tokie kaip 5 laipsnio.
Lydiniai kaipTi-5al-5MO-5V-3Cr (25 laipsnis)arbaTI-10v-2FE-3Al (23 laipsnis, kai sertifikuotas aviacijos ir kosmoso))yra naudojami kritiniuose orlaivių komponentuose (pvz., Nusileidimo įrankiuose, variklio dalys), reikalaujančiais ypač stiprumo ir svorio santykio ir atsparumo nuovargiui.
Kainos vairuotojas: Šiems lydiniams reikalingas vakuuminio lanko pakartotinis (var)-lėtas, energijos reikalaujantis procesas, kad būtų pašalintos priemaišos ir keli šilumos procedūros, kad būtų pasiektos tikslios mikrostruktūros. Aviacijos ir kosmoso sertifikavimas (pvz., AMS standartai) taip pat įpareigoja griežtus bandymus (pvz., Nuovargį, koroziją), didėjančias gamybos sąnaudas.
