1. Valtsitud olek (nagu-valtsitud titaan)
Mikrostruktuuri omadused: Mikrostruktuuri iseloomustavad piklikud, lamedad terad (piki valtsimissuunda), millel on suur dislokatsioonide tihedus ja kogu materjalis on sisemised jääkpinged. + titaanisulamite (nt klass 5 Ti-6Al-4V) puhul on -faasi terad joondatud veeremissuunas, moodustades selge kiulise tekstuuri.
Mehaanilised omadused:
Tugevus: märkimisväärselt kõrgem töökõvenemise tõttu-tõmbetugevus ja voolavuspiir on 15–30% kõrgemad kui lõõmutatud olekus (nt külmvaltsitud 2. klassi titaani tõmbetugevus on ~550 MPa, lõõmutatud 2. klassi titaani tõmbetugevus on ~345 MPa).
Tugevus ja elastsus: järsult vähenenud; pikenemine ja pindala vähenemine 40–60% võrreldes lõõmutatud olekuga ning löögitugevus väheneb järsult. Materjal muutub painde- või löögikoormuste mõjul pragude tekkeks jääkpingete ja nihestuse takerdumise tõttu.
Vormitavus: Kehv, kuna töökõvenemine suurendab materjali voolupinget, muutes edasise plastilise deformatsiooni ilma vahepealse lõõmutamiseta keeruliseks.
Rakenduse stsenaariumid: sobib komponentidele, mis nõuavad suurt tugevust, kuid minimaalset järeltöötlust{0}} (nt lihtsad konstruktsiooniklambrid, mitte-kriitilised kinnitusdetailid), kuid mitte dünaamiliste või keerukate koormustega osadele.
2. Lõõmutatud olek (annealed Titanium)
Mikrostruktuuri omadused: Deformeerunud, piklikud terad kristalliseeruvad ümber võrdseteljelisteks peeneteralisteks{0}}struktuurideks; dislokatsioonid hävitatakse ja jääkpinged on täielikult leevendatud. + sulamite puhul koosneb mikrostruktuur ühtlaselt jaotunud võrdvärsetest -faasiteradest ja vähesest kogusest -faasist, ilma suunatud tekstuurita.
Mehaanilised omadused:
Tugevus: mõõdukas ja tasakaalustatud Tugevus on stabiilne kogu materjali ristlõikes-ja igas suunas (anisotroopia puudub).
Tugevus ja elastsus: optimaalne kolme oleku seas; Kaubanduslikult puhta titaani pikenemine võib ulatuda 20–30% -ni ja purunemiskindlus (KIC) on 20–40% kõrgem kui valtsitud olekus. Materjalil on hea löögikindlus ja väsimus tsükliliste koormuste korral.
Vormitavus ja töödeldavus: Suurepärane; pehme ümberkristalliseeritud mikrostruktuur võimaldab sügavtõmbamist, painutamist ja muid vormimisprotsesse ning töödeldavus paraneb tänu vähenenud kõvadusele.
Rakenduse stsenaariumid: kõige laialdasemalt kasutatav olek üldotstarbeliste{0}}komponentide jaoks, nagu kosmosetööstuse kerepaneelid, meretorustikusüsteemid, meditsiiniseadmete korpused ja keemiatööstuse soojusvahetid, kus on vaja tasakaalustatud tugevust, plastilisust ja korrosioonikindlust.
3. Lahendus-Lõõmutatud ja vanandatud olek (lahus-Töödeldud ja vanandatud, STA Titanium)
Lahuse lõõmutamine: Kuumutamine / transuse kohal (+ sulamite puhul ~920–950 kraadi), et moodustada ühtlane -faasiline mikrostruktuur, seejärel karastamine, et säilitada toatemperatuuril metastabiilne üleküllastunud + (või martensiitne ') struktuur.
Vananemine: Kuumutamine madalamale temperatuurile (450–550 kraadi), et sadestada maatriksisse peened hajutatud sekundaarse -faasiosakesed.
Mikrostruktuuri omadused: mikrostruktuur koosneb -faasimaatriksist koos tihedalt jaotunud peente sekundaarsete sademetega, mis toimivad dislokatsioonibarjäärina. Ti-6Al-4V puhul on sademed nõela- või latikujulised, nende suurus on vahemikus 0,1–1 μm.
Mehaanilised omadused:
Tugevus: kolmest olekust suurim -võib STA klassi 5 puhul ületada 1000 MPa (võrreldes lõõmutatud 5. klassi ~860 MPa-ga), mis on 15–25% suurenemine sademete tugevnemise tõttu.
Tugevus ja elastsus: mõõdukas, madalam kui lõõmutatud olek, kuid kõrgem kui valtsitud olek; STA klassi 5 venivus on tavaliselt 8–12% ja purunemiskindlus on peene sademestruktuuri tõttu pisut vähenenud, kuid väsimustugevus on suurem (20–30%) võrreldes lõõmutatud olekuga.
Kõrge{0}}temperatuuri jõudlus: Parem roomamiskindlus, kuna sade takistab nihestusliikumist kõrgel temperatuuril (5. klassi puhul kuni 350 kraadi), mistõttu sobib see kõrgel -temperatuuril konstruktsioonirakendustes.
Rakenduse stsenaariumid: kasutatakse suure -jõudlusega, suure-koormusega komponentide jaoks, nagu kosmosemootorite kompressori labad, lennukitelik, ülitugevad-kinnitused ja avamere puurimistööriistade osad, kus on maksimaalne tugevus ja väsimuskindluse kriitiline.
