Klasyfikacja stopów tytanu

Mikrostruktura to metoda stosowana do klasyfikacji stopów tytanu. Struktura tego typu stopów tytanu zależy od składu stopu i procesu zastosowanego do ich wytworzenia.

Stopy alfa

Stopy alfa to stopy tytanu, które są celowo dodawane wyłącznie do tlenu. Chociaż inne składniki, takie jak węgiel i żelazo, można znaleźć w małych ilościach, istnieją one jedynie jako zanieczyszczenia. Jako śródmiąższowy pierwiastek stopowy tlen znacząco zwiększa wytrzymałość, jednocześnie zmniejszając plastyczność. Głównymi użytkownikami stopów alfa są przemysł chemiczny i inżynieryjny.

W tym przypadku ważniejsze są doskonałe właściwości korozyjne i odkształcalność niż wysoka (właściwa) wytrzymałość. Główną różnicą pomiędzy komercyjnie czystym gatunkiem tytanu (cp) jest zawartość tlenu.

Stopy bliskie alfa

Stopy tytanu w stanie bliskim alfa są najpowszechniejszymi stopami wysokotemperaturowymi. Ta klasa stopów jest odpowiednia do wysokich temperatur, ponieważ łączy w sobie doskonałe właściwości pełzania stopów alfa z wysoką wytrzymałością stopów alfa + beta. Jednakże ich maksymalna temperatura robocza jest obecnie ograniczona do 500–550°C.

Stopy beta i prawie beta

Stopy beta to inny rodzaj materiału tytanowego. Producenci tworzą wszystkie stopy tytanu, dodając do tytanu wystarczającą ilość elementów stabilizujących beta. Materiały te są dostępne od wielu lat, jednak dopiero niedawno zyskały na popularności. Są łatwiejsze do obróbki na zimno niż stopy alfa-beta, można je obrabiać cieplnie do wysokich wytrzymałości, a niektóre mają lepszą odporność na korozję niż gatunki czyste komercyjnie.

Stopy alfa i beta

Są to zazwyczaj materiały o średniej i wysokiej wytrzymałości, o wytrzymałości na rozciąganie w zakresie od 620 do 1250 MPa i odporności na pełzanie w zakresie od 350 do 400 stopni. Oprócz właściwości rozciągających mają one również właściwości zmęczenia nisko- i wysokocyklowego oraz odporność na pękanie.

W rezultacie opracowano procedury obróbki termomechanicznej i cieplnej, aby zapewnić stopom optymalną równowagę właściwości mechanicznych dla różnych zastosowań.