Titaani kõrgeim saagitugevus sõltub sellestsulami klass(kompositsioonid) jakuumtöötluse seisund, kui puhtal titaanil (kaubanduslikult puhas, CP TI) on saagikuse tugevus palju madalam kui aegunud titaanil.
Kaubanduslikult puhta titaani (nt 1. astme kuni 4. aste) on suhteliselt madal saagikus, ulatudes ~ 170 MPa (1. klass, lõõmutatud) kuni ~ 485 MPa (4. klass, lõõmutatud). Seevastutitaansulamid-Si, eriti need, mida tugevdatakse selliste elementidega nagu alumiinium (AL), vanaadium (V), molübdeen (MO) või niobium (NB) -Vata palju kõrgema saagikuse tugevusi.
Suurimad saagikuse tugevused leidub tavaliselt aastalülitugevad beeta () titaansulamidvõiBETA LÄHEMAD, sageli pärast spetsiaalset kuumravi (nt lahuseravi ja vananemine, STA). Näiteks:
TI-15V-3CR-3SN-3AL (klass 19): Beetasulam, mille saagikülg on ~ 1100–1 300 MPa, kui kuumtöödeldud (STA).
TI-10V-2FE-3AL (klass 23): Beeta lähedal asuv sulam, mis saavutab STA-seisundis ~ 1000–1200 MPa.
Täiustatud kosmoseklassi beetasulamid (nt Ti-5Al-5MO-5V-3CR) võivad optimeeritud kuumtöödeldud olekutes isegi ületada 1300 MPa.
Nimelt ei ole voolavus tugevus ühe klassi jaoks fikseeritud; See varieerub töötlemise korral (nt külm töö suurendab CP TI tugevust, samas kui kuumtöötlusega kohandab tugevust sulamites).
Titaani "kõvadust" mõõdetakse peamiseltRockwelli kõvadus (HRC, HRB)võiVickersi kõvadus (HV)skaala ja see korreleerub tihedalt materjaligaTugevus, sulami koostis ja kuumtöötlus(raskemad hinded on peaaegu alati kõrgemad sulamid).
Puhas titaan (CP TI, 1. - 4 KASU) on suhteliselt pehme:
1. klass (lõõmutatud): ~ HRB 70–80 (HV ~ 100–120)
4. klass (lõõmutatud): ~ HRB 90–95 (HV ~ 150–170)
Sellekõige raskemad titaanklass on ülitugevad beeta- või beetasulamid, eriti pärast kuumravi, mis soodustavad sademete kõvenemist (nt lahendusravi + vananemine, STA). Peamised näited hõlmavad:
19. klass (TI-15V-3CR-3SN-3AL): STA tingimustes jõuab see ~ HRC 38–42 (HV ~ 380–430), muutes selle üheks kõige raskemaks kaubanduslikult saadaolevatest titaanklassidest.
23. klass (TI-10V-2FE-3AL): STA-ga töödeldud klassi 23. klassi kõvadus on ~ HRC 36–40 (HV ~ 360–400), pisut madalam kui 19. klass, kuid siiski kõige raskemate hulgas.
9. klass (Ti-3Al-2.5V).
Ka kõvadus sõltub kamikrostruktuur: Peente, sadestatud faaside (vananemise tõttu) sulamid on raskemad kui sama klassi lõõmutatud (pehmendatud) versioonid.
Titaanklasside maksumus sõltub kolmest peamisest tegurist:sulami kompositsioon (haruldase elemendi sisu), töötlemise keerukus(nt kuumtöötlus, täpsuse sulamine) jarakenduspõhised nõuded(nt lennundus, meditsiiniline sertifikaat). Kõige kallimad hinded on peaaegu alatiSpetsialiseeritud sulamid-Kasutage puhta titaanist nende kõrge haruldase metallisisalduse ja rangete tootmisstandardite järgi.
Parimad kallid titaani hinded hõlmavad:
Need sulamid on mõeldud implanteeritavate seadmete jaoks (nt puusa varred, seljaaju sulandumisriistvara) ja vajavad ülikõrge puhtuse (toksilise elemendi leostumise vältimiseks) ja tiheda mehaanilise omaduste kontrolli.
Kulude juht: Need sisaldavad haruldasi ja kõrgeid elemente nagu vanaadium (V), niobium (NB) või tantaal (TA), mis on palju hinnalisemad kui alumiiniumist (kasutatakse madalama astme sulamites). Lisaks nõuab tootmine FDA/ISO sertifitseerimist, puhast töötlemist ja 100% -list kvaliteedikontrolli, mis lisab kulusid.
Suhteline maksumus: 3–5x kallim kui CP TI (2. klass) ja 2–3x kallimad kui tavalised kosmosesulamid nagu 5. klass.
Sulamid naguTi-5Al-5MO-5V-3CR (hinne 25)võiTI-10V-2FE-3AL (aste 23, kui kosmose sertifikaat on)kasutatakse kriitilistes õhusõidukite komponentides (nt maandumisvarustus, mootori osad), mis nõuavad äärmist tugevuse ja kaalu suhet ja väsimuskindlust.
Kulude juht: Need sulamid vajavad vaakumkaare ümberjätmist (VAR)-Täpsete mikrostruktuuride saavutamiseks lisandite ja mitmete kuumtöötluste kõrvaldamiseks aeglane ja energiamahukas protsess. Lennundusseadme sertifitseerimine (nt AMS standardid) volitab ka ranget testimist (nt väsimus, korrosioon), suurendades tootmiskulusid.
