2. klassi titaan on kaubanduslikult puhas legeerimata titaan. Erinevalt sadestumisega kõvenevatest titaanisulamitest, nagu Ti-6Al-4V, ei saa klassi 2 tugevdada tavapäraste kuumtöötlusprotsessidega, sealhulgas lahusega töötlemine, karastamine ja vanandamine. Kuumtöötlust saab kasutada ainult lõõmutamiseks, et materjali pehmendada, sisepinget vabastada või elastsust taastada, kuid see ei saa suurendada selle mehaanilist tugevust ega kõvadust. Seetõttu muutub külmtöötlemine kõige olulisemaks viisiks 2. klassi titaani mehaaniliste omaduste parandamiseks.
Külmtöötlemine viitab plastse deformatsiooni protsessidele, mis viiakse läbi toatemperatuuril või materjali ümberkristallimistemperatuurist madalamal, sealhulgas külmvaltsimine, külmtõmbamine, külmstantsimine, painutamine, pügamine ja ekstrusioon. Nende protsesside käigus läbib titaani sisemine kristallstruktuur ilmseid muutusi: terade sees tekib ja paljuneb suur hulk dislokatsioone ning terad pikenevad, surutakse kokku või rafineeritakse. Need mikrostruktuurilised muutused takistavad tugevalt edasist dislokatsiooni liikumist, mis viib otseselt voolavuspiiri, tõmbetugevuse ja kõvaduse suurenemiseni. Seda nähtust tuntakse kui pingutuskõvenemist või töökõvenemist.
Külmtöötlemise deformatsiooni suurenemisega tõuseb 2. klassi titaani kõvadus ja tugevus pidevalt, samal ajal kui elastsus ja venivus vähenevad vastavalt. Madala külmadeformatsiooni korral säilitab materjal hea vormitavuse, saavutades samal ajal mõõduka tugevuse paranemise. Suure külma deformatsiooni korral saab tugevust ja kõvadust oluliselt parandada, muutes selle sobivaks osade jaoks, mis nõuavad suurt jäikust ja kulumiskindlust, nagu kinnitusdetailid, vedrud, õhukeseseinalised konstruktsiooniosad ja kirurgiainstrumendid.
Tegelikus tööstuslikus tootmises kasutatakse 2. klassi titaani külmtöötlemisprotsessi laialdaselt ja kontrollitakse. Tootjad võivad pakkuda erinevatele rakendusnõuetele vastavaid tooteid, näiteks lõõmutatud (pehme olek) ja külmtöödeldud / pingega karastatud olekus. Rakenduste jaoks, mis nõuavad nii mõõdukat vormitavust tootmises kui ka suurt tugevust töös, saab vajaliku jõudluse tasakaalu saavutamiseks kavandada sobivad külmtöötlemisprotseduurid.
Tuleb rõhutada, et kuigi külmtöötlemine võib 2. klassi titaani oluliselt kõvendada, muudab liigne külmdeformatsioon materjali liiga rabedaks ja suurendab töötlemise käigus pragunemise ohtu. Seetõttu kasutatakse tegelikus tootmises kõvaduse ja elastsuse reguleerimiseks mõistlikus vahemikus sageli mitut külmtöötlemisetappi ja vahepealset lõõmutamist.
Kokkuvõtteks võib öelda, et 2. klassi titaani saab kindlasti külmtöötlemisega karastada ning külmtöötlemine on selle materjali jaoks kõige olulisem ja tõhusam tugevdusmeetod. Külma deformatsiooni ulatust reguleerides on võimalik täpselt reguleerida 2. klassi titaani kõvadust, tugevust ja plastilisust, et vastata erinevate tööstuslike rakenduste, sealhulgas meretehnika, merevee magestamise, keemiaseadmete ja täppiskonstruktsioonikomponentide vajadustele.
