1. Valjano stanje (kao-valjani titanijum)
Mikrostrukturne karakteristike: Mikrostrukturu karakteriziraju izdužena, spljoštena zrna (duž smjera valjanja) s velikom gustinom dislokacija, a zaostala unutrašnja naprezanja su prisutna u cijelom materijalu. Za legure + titanijuma (npr. Ti-6Al-4V stepena 5), zrna -faze su poravnata u pravcu valjanja, formirajući posebnu vlaknastu teksturu.
Mehanička svojstva:
Snaga: Značajno povećana zbog radnog očvršćavanja-zatezna čvrstoća i granica popuštanja su 15–30% veće od onih u žarenom stanju (npr. hladno-titanijum stepena 2 ima vlačnu čvrstoću od ~550 MPa, u poređenju sa ~345 MPa za žareni stepen 2).
Čvrstoća i duktilnost: Dramatično smanjeno; istezanje i smanjenje pada površine za 40-60% u odnosu na žareno stanje, a udarna žilavost naglo opada. Materijal postaje sklon pucanju pod opterećenjem savijanjem ili udarcem zbog zaostalih naprezanja i zapetljavanja dislokacija.
Formability: Loše, jer očvršćavanje podiže napon tečenja materijala, što otežava dalju plastičnu deformaciju bez srednjeg žarenja.
Scenariji aplikacija: Pogodno za komponente koje zahtijevaju visoku čvrstoću, ali minimalnu naknadnu{0}}obradu (npr. jednostavne strukturne konzole, ne-pričvršćivači), ali ne i za dijelove koji su podložni dinamičkim ili složenim opterećenjima.
2. Zažareno stanje (žareni titanijum)
Mikrostrukturne karakteristike: Deformirana, izdužena zrna se rekristaliziraju u ravnoosne, fino{0}}zrnate strukture; dislokacije se poništavaju, a zaostala naprezanja se potpuno oslobađaju. Za + legure, mikrostruktura se sastoji od ravnomjerno raspoređenih zrna -faze i male količine -faze, bez usmjerene teksture.
Mehanička svojstva:
Snaga: Umjereno i uravnoteženo-niže od valjanog stanja, ali više od stanja ubacivanja. Čvrstoća je stabilna na poprečnom-presjeku materijala iu svim smjerovima (bez anizotropije).
Čvrstoća i duktilnost: Optimalno između tri stanja; izduženje može doseći 20-30% za komercijalno čisti titanijum, a žilavost loma (KIC) je 20-40% veća od one u valjanom stanju. Materijal pokazuje dobru otpornost na udarce i zamor pri cikličnim opterećenjima.
Formabilnost i obradivost: Odlično; meka, rekristalizirana mikrostruktura omogućava duboko izvlačenje, savijanje i druge procese oblikovanja, a obradivost je poboljšana zbog smanjene tvrdoće.
Scenariji aplikacija: Najrasprostranjenije stanje za komponente opće-namjene, kao što su ploče trupa zrakoplova, sistemi pomorskih cjevovoda, kućišta medicinskih uređaja i izmjenjivači topline u hemijskoj industriji, gdje je potrebna uravnotežena čvrstoća, duktilnost i otpornost na koroziju.
3. Rješenje-Žareno i ostarjelo stanje (rješenje-tretirano i ostarjelo, STA Titanium)
Žarenje rastvorom: Zagrijavanje iznad / transus (za + legure, ~920–950 stepeni) da bi se formirala jednolična -fazna mikrostruktura, zatim gašenje da bi se zadržala metastabilna prezasićena + (ili martenzitna ') struktura na sobnoj temperaturi.
Starenje: Ponovno zagrijavanje na nižu temperaturu (450-550 stepeni) za taloženje finih, dispergiranih sekundarnih -čestica unutar matrice.
Mikrostrukturne karakteristike: Mikrostruktura se sastoji od -fazne matrice sa gusto raspoređenim finim sekundarnim precipitatima, koji djeluju kao dislokacijske barijere. Za Ti-6Al-4V, precipitati su igličasti ili letvasti, veličine u rasponu od 0,1–1 μm.
Mehanička svojstva:
Snaga: Najviša od tri stanja{0}}može premašiti 1000 MPa za STA stepen 5 (u poređenju sa ~860 MPa za žareni stepen 5), povećanje od 15-25% zbog padavina.
Čvrstoća i duktilnost: Umjereno, niže od žarenog stanja, ali više od valjanog stanja; izduženje je tipično 8-12% za STA Grade 5, a žilavost loma je malo smanjena zbog fine strukture taloga, ali je zamorna čvrstoća povećana (za 20-30%) u odnosu na žareno stanje.
Visoke{0}}performanse: Poboljšana otpornost na puzanje, jer precipitati inhibiraju kretanje dislokacije na povišenim temperaturama (do 350 stepeni za Grade 5), što ga čini pogodnim za konstrukcijske primjene na visokim{2}}temperaturama.
Scenariji aplikacija: Koristi se za komponente visokih{0}}performansi, visokog-opterećenja, kao što su lopatice kompresora za vazduhoplovne motore, stajni trap aviona, pričvršćivači velike-konstrukcije i komponente alata za bušenje na moru, gdje su maksimalna čvrstoća i otpornost na zamore kritičan.
