Načelo titanovih zlitin

Titanove zlitine so zlitine, sestavljene iz titana kot osnove in drugih elementov. Titan obstaja v dveh alotropnih oblikah: -titan s tesno-zapakirano heksagonalno strukturo pod 882 stopinjami in -titan s telesno-kubično strukturo s središčem nad 882 stopinjami.

Legirne elemente lahko glede na njihov vpliv na temperaturo fazne transformacije razvrstimo v tri kategorije:

① Elementi, ki stabilizirajo fazo in povečajo temperaturo fazne transformacije, se imenujejo -stabilizacijski elementi, vključno z aluminijem, ogljikom, kisikom in dušikom. Aluminij je glavni legirni element v titanovih zlitinah, saj znatno izboljša trdnost zlitine pri sobnih in visokih temperaturah, zmanjša njeno specifično težo in poveča njen modul elastičnosti.

② Elementi, ki stabilizirajo fazo in znižajo temperaturo fazne transformacije, se imenujejo -stabilizacijski elementi, ki jih lahko nadalje razdelimo na izomorfne in evtektoidne vrste. Prvi vključuje molibden, niobij in vanadij; slednji vključuje krom, mangan, baker, železo in silicij.

③ Elementi, ki imajo majhen vpliv na temperaturo fazne transformacije, se imenujejo nevtralni elementi, vključno s cirkonijem in kositrom.

Kisik, dušik, ogljik in vodik so glavne nečistoče v titanovih zlitinah. Kisik in dušik imata visoko topnost v fazi, kar znatno okrepi titanove zlitine, vendar zmanjša njihovo plastičnost. Vsebnost kisika in dušika v titanu je običajno določena pod 0,15–0,2 % oziroma 0,04–0,05 %. Vodik ima zelo nizko topnost v fazi; prekomerno raztapljanje vodika v titanovih zlitinah bo povzročilo nastanek hidridov, zaradi česar bo zlitina postala krhka. Vsebnost vodika v titanovih zlitinah je običajno nadzorovana pod 0,015 %. Raztapljanje vodika v titanu je reverzibilno in ga je mogoče odstraniti z vakuumskim žarjenjem.