TC4, TC6, TC11 i druge šipke od legure titana i njihov proces toplinske obrade

Titanijum je veoma stabilan u vazduhu na sobnoj temperaturi, kada se zagreje na 400 ~ 550 stepeni, stvara sloj čvrstog oksidnog filma na površini, sprečavajući dalju oksidaciju zaštitnog efekta. Apsorpcija titanijuma kiseonika, azota, vodonika je veoma jaka, ova vrsta gasa je veoma štetna za metalne nečistoće titanijuma, čak i ako je sadržaj veoma mali (0,01% ~ 0,005%) takođe može ozbiljno uticati na njegova mehanička svojstva.
U jedinjenjima titana titan dioksid (TiO2) je najpraktičnija vrijednost. ti02 je inertan za ljudsko tijelo, netoksičan, ima niz odličnih optičkih svojstava. ti02 neproziran, sjaj i bjelina, indeks prelamanja i moć raspršenja, jaka moć skrivanja, dobra disperzija, napravljen od pigmenata za bijeli prah, poznatiji kao titan dioksid, široko se koristi. Izgled titanskih šipki i čelika je vrlo sličan gustoći od 4,51 g/cm, manje od 60% čelika, vatrostalnih metala u najnižoj gustoći metalnih elemenata. Mehanička svojstva titanijuma koja su opšte poznata kao mehanička svojstva i čistoća su veoma relevantna. Titan visoke čistoće ima odličnu obradivost, izduženje, skupljanje presjeka je dobro, ali niske čvrstoće, nije pogodno za konstrukcijske materijale. Industrijski čisti titanijum sadrži umerenu količinu nečistoća, ima visoku čvrstoću i plastičnost, pogodan za izradu konstrukcijskih materijala.

Legure titana imaju nisku čvrstoću i visoku plastičnost, srednju čvrstoću i visoku čvrstoću, za 200 (niska čvrstoća) do 1300 (visoka čvrstoća) MPa, ali se uglavnom legure titana mogu smatrati legurama visoke čvrstoće. Imaju veću čvrstoću od aluminijskih legura, koje se smatraju srednje čvrstim, a po čvrstoći mogu u potpunosti zamijeniti određene vrste čelika. U poređenju sa legurama aluminijuma, koje brzo gube snagu na temperaturama iznad 150 stepeni, neke legure titana održavaju dobru čvrstoću na 600 stepeni. Gusti metalni titanijum zbog male težine, veće čvrstoće od legura aluminijuma, može se održavati na visokim temperaturama od aluminijuma za visoku čvrstoću i od strane vazduhoplovne industrije pridaje veliku važnost. S obzirom na gustinu titana za čelik 57%, njegova specifična čvrstoća (odnos čvrstoća/težina ili odnos čvrstoća/gustina naziva se specifična čvrstoća) visoka, otpornost na koroziju, oksidaciju, zamor su jake, legure titana, 3/4 se koriste za vazduhoplovstvo strukturne legure kao predstavnik konstrukcijskih materijala, 1/4 se uglavnom koristi kao legure otporne na koroziju. Titanijumska legura ima visoku čvrstoću i malu gustinu, dobra mehanička svojstva, žilavost i otpornost na koroziju je vrlo dobra. Osim toga, performanse procesa legure titana su loše, poteškoće u rezanju i obrađivanju, u vrućoj obradi, vrlo lako apsorbiraju nečistoće kao što su vodonik, kisik, dušik i ugljik. Postoji i slaba otpornost na habanje, proces proizvodnje je složen. Industrijalizovana proizvodnja titanijuma započeta je 1948. godine. Potrebe vazduhoplovne industrije razvijaju se, tako da se titanijumska industrija sa prosečnom godišnjom stopom rasta od oko 8% razvija. Trenutno, svjetska godišnja proizvodnja materijala za obradu legura titanijuma dostigla je više od 40,000 tona titanijumske legure gotovo 30 vrsta. Najrasprostranjenija legura titanijuma je Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) i industrijski čisti titan (TA1, TA2 i TA3).
Postoje 3 vrste procesa termičke obrade titanovih šipki i šipki od legure titana, kako slijedi:
(1) tretman čvrstim rastvorom i starenje: svrha je da se poboljša njegova čvrstoća, legura titana i stabilna legura titana ne može biti ojačana toplotnom obradom, u proizvodnji samo žarenje. + legura titana i sadrži malu količinu faze substabilne legure titana može se tretirati čvrstim rastvorom i starenjem kako bi se legura dodatno ojačala.
(2) Žarenje za ublažavanje naprezanja: svrha je eliminirati ili smanjiti zaostala naprezanja nastala tokom obrade. Spriječite kemijski napad i smanjite deformaciju u nekim korozivnim sredinama.
(3) potpuno žarenje: svrha je postizanje dobre žilavosti, poboljšanje obradivosti, pogodno za ponovnu obradu, kao i poboljšanje stabilnosti veličine i organizacije.