1. Haddelenmiş Durum (-Haddelenmiş Titanyum Olarak)
Mikroyapısal özellikler: Mikro yapı, yüksek yoğunluklu dislokasyonlara sahip uzun, düzleştirilmiş taneler (yuvarlanma yönü boyunca) ile karakterize edilir ve malzeme boyunca artık iç gerilimler mevcuttur. + titanyum alaşımları için (örneğin, Grade 5 Ti-6Al-4V), -fazlı taneler haddeleme yönünde hizalanarak belirgin bir lifli doku oluşturulur.
Mekanik özellikler:
Kuvvet: İşlenerek sertleşme nedeniyle önemli ölçüde yükseltilmiş-gerilme mukavemeti ve akma mukavemeti, tavlanmış duruma göre %15-30 daha yüksektir (örneğin, soğuk-haddelenmiş Derece 2 titanyumun gerilme mukavemeti, tavlanmış Derece 2 için ~345 MPa'ya kıyasla ~550 MPa'dır).
Dayanıklılık ve süneklik: Önemli ölçüde azaldı; tavlanmış duruma göre alanın uzaması ve azalması %40-60 oranında azalır ve darbe dayanıklılığı keskin bir şekilde azalır. Malzeme, artık gerilimler ve dislokasyon karışıklığı nedeniyle bükülme veya darbe yükleri altında çatlamaya eğilimli hale gelir.
Şekillendirilebilirlik: Kötü, iş sertleşmesi malzemenin akış gerilimini arttırdığından ara tavlama olmadan daha fazla plastik deformasyonu zorlaştırır.
Uygulama senaryoları: Yüksek mukavemet gerektiren ancak minimum düzeyde son-işleme gerektiren bileşenler (örneğin, basit yapısal braketler, kritik-olmayan bağlantı elemanları) için uygundur, ancak dinamik veya karmaşık yüklere maruz kalan parçalar için uygun değildir.
2. Tavlanmış Durum (Tavlanmış Titanyum)
Mikroyapısal özellikler: Deforme olmuş, uzamış taneler eşeksenli, ince-tanecikli yapılar halinde yeniden kristalleşir; dislokasyonlar yok edilir ve artık gerilimler tamamen giderilir. + alaşımları için mikro yapı, yön dokusu olmayan, eşit şekilde dağılmış eş eksenli -faz taneciklerinden ve az miktarda -fazından oluşur.
Mekanik özellikler:
Kuvvet: Orta ve dengeli-dönme durumundan daha düşük, ancak dönüştürme durumundan daha yüksek. Mukavemet, malzemenin kesiti boyunca-ve tüm yönler boyunca sabittir (anizotropi yoktur).
Dayanıklılık ve süneklik: Üç durum arasında en uygunu; Ticari olarak saf titanyum için uzama %20-30'a ulaşabilir ve kırılma tokluğu (KIC), haddelenmiş duruma göre %20-40 daha yüksektir. Malzeme, döngüsel yükler altında darbeye ve yorulmaya karşı iyi bir direnç gösterir.
Şekillendirilebilirlik ve işlenebilirlik: Harika; Yumuşak, yeniden kristalize edilmiş mikro yapı, derin çekme, bükme ve diğer şekillendirme işlemlerine olanak tanır ve azaltılmış sertlik nedeniyle işlenebilirlik iyileştirilir.
Uygulama senaryoları: Dengeli güç, süneklik ve korozyon direncinin gerekli olduğu havacılık ve uzay gövde panelleri, deniz boru hattı sistemleri, tıbbi cihaz muhafazaları ve kimya endüstrisi ısı eşanjörleri gibi genel- amaçlı bileşenler için en yaygın kullanılan durum.
3. Çözelti-Tavlanmış ve Yaşlandırılmış Durum (Çözelti-İşlenmiş ve Yaşlandırılmış, STA Titanyum)
Çözüm tavlama: Tekdüze bir -fazlı mikro yapı oluşturmak için / transusun üzerinde ısıtma (+ alaşımları için, ~920–950 derece), ardından oda sıcaklığında yarı kararlı bir aşırı doymuş + (veya martensitik ') yapıyı korumak için söndürme.
Yaşlanma: Matris içindeki ince, dağınık ikincil -faz parçacıklarını çökeltmek için daha düşük bir sıcaklığa (450–550 derece) yeniden ısıtmak.
Mikroyapısal özellikler: Mikro yapı, dislokasyon bariyerleri görevi gören, yoğun şekilde dağılmış ince ikincil çökeltilere sahip bir -faz matrisinden oluşur. Ti-6Al-4V için çökeltiler iğne benzeri veya çıta şeklindedir ve boyutları 0,1 ila 1 μm arasındadır.
Mekanik özellikler:
Kuvvet: Üç durum arasında en yüksek olanı-akma dayanımı, STA Derece 5 için 1000 MPa'yı aşabilir (tavlanmış Derece 5 için ~860 MPa'ya kıyasla), yağış güçlendirmesinden dolayı %15–25'lik bir artış.
Dayanıklılık ve süneklik: Orta, tavlanmış durumdan daha düşük ancak haddelenmiş durumdan daha yüksek; STA Grade 5 için uzama tipik olarak %8-12'dir ve ince çökelti yapısı nedeniyle kırılma dayanıklılığı hafifçe azalır, ancak yorulma mukavemeti tavlanmış duruma kıyasla (%20-30 oranında) artar.
Yüksek-sıcaklık performansı: Çökeltiler yüksek sıcaklıklarda (Sınıf 5 için 350 dereceye kadar) dislokasyon hareketini engellediğinden iyileştirilmiş sürünme direnci, bu da onu yüksek-sıcaklıktaki yapısal uygulamalar için uygun hale getirir.
Uygulama senaryoları: Maksimum güç ve yorulma direncinin sağlandığı, havacılık motoru kompresör kanatları, uçak iniş takımları, yüksek-mukavemetli bağlantı elemanları ve açık deniz sondaj aleti bileşenleri gibi yüksek-performanslı, yüksek-yüklü bileşenler için kullanılırve kritik.
