Princíp zliatin titánu

Zliatiny titánu sú zliatiny zložené z titánu ako základu a ďalších prvkov. Titán existuje v dvoch alotropných formách: -titán s blízkou-zhustenou šesťuholníkovou štruktúrou pod uhlom 882 stupňov a -titán s kubickou štruktúrou so stredom tela- nad 882 stupňov .

Legujúce prvky možno rozdeliť do troch kategórií na základe ich vplyvu na teplotu fázovej transformácie:

① Prvky, ktoré stabilizujú fázu a zvyšujú teplotu fázovej transformácie, sa nazývajú -stabilizačné prvky vrátane hliníka, uhlíka, kyslíka a dusíka. Hliník je hlavným legujúcim prvkom v zliatinách titánu, výrazne zlepšuje pevnosť zliatiny pri izbovej aj vysokej teplote, znižuje jej špecifickú hmotnosť a zvyšuje jej modul pružnosti.

② Prvky, ktoré stabilizujú fázu a znižujú teplotu fázovej transformácie, sa nazývajú -stabilizačné prvky, ktoré možno ďalej rozdeliť na izomorfné a eutektoidné typy. Prvý zahŕňa molybdén, niób a vanád; posledný obsahuje chróm, mangán, meď, železo a kremík.

③ Prvky, ktoré majú malý vplyv na teplotu fázovej transformácie, sa nazývajú neutrálne prvky, vrátane zirkónu a cínu.

Kyslík, dusík, uhlík a vodík sú hlavné nečistoty v zliatinách titánu. Kyslík a dusík majú vysokú rozpustnosť vo fáze, výrazne spevňujú zliatiny titánu, ale znižujú ich plasticitu. Obsah kyslíka a dusíka v titáne je typicky špecifikovaný pod 0,15 – 0,2 % a 0,04 – 0,05 %, v tomto poradí. Vodík má veľmi nízku rozpustnosť vo fáze; nadmerné rozpúšťanie vodíka v titánových zliatinách vytvorí hydridy, čím sa zliatina stane krehkou. Obsah vodíka v titánových zliatinách je zvyčajne kontrolovaný pod 0,015 %. Rozpúšťanie vodíka v titáne je reverzibilné a možno ho odstrániť vákuovým žíhaním.