Найвища сила врожаю титану залежить від йогосплав(композиції) істан термічної обробки, оскільки чистий титан (комерційно чистий, CP Ti) має набагато нижчу міцність урожайності, ніж легований титан.
Комерційно чистий титан (наприклад, 1 ступінь до 4 ступеня) має відносно низьку міцність урожайності, коливається від ~ 170 МПа (1 клас, відпалений) до ~ 485 МПа (4 клас, відпалений). Навпаки,титанові сплави-особливо ті, які підкріплюються такими елементами, такими як алюміній (AL), ванадій (V), молібден (МО) або ніобій (NB)-мають значення значно більшу міцність виходу.
Найвищі сили врожаю, як правило, зустрічаються вВисокосильні бета () титанові сплавиабоБлизькі сплави, часто після спеціалізованих термічних процедур (наприклад, обробка розчину та старіння, СТ). Наприклад:
TI-15V-3CR-3SN-3AL (19 клас): Бета-сплав із міцністю виходу ~ 1100–1300 МПа при термічному обробці (СТА).
TI-10V-2FE-3AL (23 клас): Сплав майже бета, який досягає сильних сторін ~ 1000–1200 МПа в умовах СТА.
Вдосконалені бета-сплави аерокосмічного класу (наприклад, TI-5AL-5MO-5V-3CR) можуть навіть перевищувати 1300 МПа в оптимізованих теплопроводних станах.
Зокрема, міцність виходу не фіксується для одного класу; Він змінюється залежно від обробки (наприклад, холодна робота збільшує силу в CP Ti, тоді як силова термічна обробка в сплавах).
Титановий "твердість" в першу чергу вимірюєтьсяТвердість Роквелла (HRC, HRB)абоВікерс твердість (HV)масштаб, і це тісно співвідноситься з матеріаломСила, склад сплаву та термічна обробка(Складніші оцінки-це майже завжди сплави з більш високою міцністю).
Чистий титан (CP Ti, 1–4 класи) відносно м'який:
1 клас (відпалений): ~ HRB 70–80 (HV ~ 100–120)
4 клас (відпалений): ~ HRB 90–95 (HV ~ 150–170)
ЗНайскладніші титанові оцінки-це високоміцні бета-бета або ближні сплави, особливо після термічних процедур, що сприяють затвердінню опадів (наприклад, обробка розчину + старіння, STA). Ключові приклади включають:
19 клас (TI-15V-3CR-3SN-3AL): У стані STA він досягає ~ HRC 38–42 (HV ~ 380–430), що робить його одним із найскладніших комерційно доступних титанових класів.
23 клас (TI-10V-2FE-3AL): Лікування 23 класу має твердість ~ HRC 36–40 (HV ~ 360–400), трохи нижчий, ніж 19 клас, але все ще серед найскладніших.
9 клас (TI-3AL-2.5V): У той час як альфа-бета (-) сплав (не бета), холодний або старший ступінь 9 може досягти ~ HRC 30–35 (HV ~ 300–350), важче, ніж більшість CP Ti, але м'якші, ніж бета-сплави.
Твердість також залежить відмікроструктура: Сплави з дрібними осадженими фазами (від старіння) важкі, ніж відпалені (пом'якшені) версії одного і того ж класу.
Вартість оцінок титану залежить від трьох ключових факторів:Склад сплаву (вміст рідкісних елементів), Складність обробки(наприклад, термічна обробка, точне плавлення) таВимоги, що стосуються додатків(наприклад, аерокосмічна, медична сертифікація). Найдорожчі оцінки майже завждиСпеціалізовані сплави-Не чистий титановий-дух до їх високого вмісту рідкісного металу та суворих виробничих стандартів.
Топ -дорогі оцінки титану включають:
Ці сплави розроблені для імплантаційних пристроїв (наприклад, стебла стегна, апаратного забезпечення спинного синтезу) і потребують ультра-високої чистоти (щоб уникнути вилуговування токсичних елементів) та тісного механічного контролю властивостей.
Водій: Вони містять рідкісні, високогірні елементи, такі як ванадій (V), ніобій (NB) або Tantalum (TA), які набагато цінніші, ніж алюміній (використовуються в сплавах нижчого класу). Крім того, виробництво вимагає сертифікації FDA/ISO, обробки чистої кімнати та 100% інспекції якості-все, що додають до витрат.
Відносна вартість: 3–5 разів дорожче, ніж CP Ti (2 клас) та 2–3 рази дорожчі, ніж звичайні аерокосмічні сплави, такі як 5 клас.
Сплави подобаютьсяTI-5AL-5MO-5V-3CR (25 клас)абоTI-10V-2FE-3AL (23 клас, коли сертифікована аерокосмічна сертифікація)використовуються в критичних компонентах літальних апаратів (наприклад, посадкова передача, деталі двигуна), які вимагають екстремальних співвідношень сили до ваги та стійкості до втоми.
Водій: Ці сплави потребують вакуумної дуги (var) -A повільний, енергоокупний процес для усунення домішок та декількох термічних обробок для досягнення точних мікроструктур. Аерокосмічна сертифікація (наприклад, стандарти AMS) також передбачає суворі тестування (наприклад, втома, корозія), збільшення виробничих витрат.
