Princippet om titaniumlegering

Titanium legeringer er legeringer baseret på titanium tilføjet med andre elementer. Titanium har to ismorfer: tætpakket sekskantet α titanium under 882 °C, og kropscentreret kubik β titanium over 882 °C. Legeringselementer kan opdeles i tre kategorier i henhold til deres indflydelse på faseovergangstemperaturen: (1)De elementer, der stabiliserer α fasen og øger faseovergangstemperaturen, er de α stabile elementer, såsom aluminium, kulstof, ilt og nitrogen. Blandt dem er aluminium det vigtigste legeringselement i titaniumlegering, som har åbenlyse virkninger på forbedring af legeringens normale temperatur og høje temperaturstyrke, hvilket reducerer den specifikke tyngdekraft og øger elastisk modulus. (2)Det element, der stabiliserer β fase og reducerer faseovergangstemperaturen, er det β stabiliserende element, som kan opdeles i to typer: isomorfe og eutectoid.

Produkter med titaniumlegering

Førstnævnte omfatter molybdæn, niobium, vanadium osv.; sidstnævnte omfatter krom, mangan, kobber, jern og silicium. (3)De elementer, der kun har ringe indvirkning på faseovergangstemperaturen, er neutrale elementer som zirconium og tin. Ilt, nitrogen, kulstof og brint er de vigtigste urenheder i titaniumlegeringer. Ilt og nitrogen har større opløselighed i α fase, hvilket har en betydelig styrkende effekt på titaniumlegeringen, men det reducerer plasticiteten. Det er normalt fastsat, at ilt- og nitrogenindholdet i titanium skal være under henholdsvis 0,15-0,2% og 0,04-0,05%. Opløseligheden af brint i α fase er meget lille, og for meget brint opløst i titaniumlegeringen vil producere hydrider, hvilket vil gøre legeringen skør. Generelt styres brintindholdet i titaniumlegeringer under 0,015%. Opløsningen af brint i titanium er reversibel og kan fjernes ved vakuumglødning.