TC4, TC6, TC11 ומוטות סגסוגת טיטניום אחרים ותהליך הטיפול בחום שלהם

טיטניום יציב מאוד באוויר בטמפרטורת החדר, כאשר מחומם ל-400 ~ 550 מעלות, הוא יוצר שכבה של סרט תחמוצת מוצק על פני השטח, ומונע חמצון נוסף של האפקט המגן. ספיגת טיטניום של חמצן, חנקן, מימן היא חזקה מאוד, סוג זה של גז מזיק מאוד לזיהומי מתכת טיטניום, גם אם התוכן קטן מאוד (0.01% ~ 0.005%) יכול גם להשפיע ברצינות על התכונות המכניות שלו.
בתרכובות טיטניום לטיטניום דו חמצני (TiO2) הוא הערך המעשי ביותר. ti02 אינרטי לגוף האדם, אינו רעיל, יש לו סדרה של תכונות אופטיות מצוינות. ti02 אטום, מבריק ולובן, מקדם שבירה וכוח פיזור, כוח מסתור חזק, פיזור טוב, עשוי מפיגמנטים לאבקה הלבנה, הידועה בכינויו טיטניום דו חמצני, נמצא בשימוש נרחב. המראה של מוטות טיטניום ופלדה דומה מאוד לצפיפות של 4.51 גרם / ס"מ, פחות מ-60% ממתכות עמידות פלדה בצפיפות הנמוכה ביותר של יסודות המתכת. תכונות מכניות של טיטניום המכונה בדרך כלל תכונות מכניות וטוהר רלוונטיות מאוד. טיטניום בטוהר גבוה בעל יכולת עיבוד מצוינת, התארכות, כיווץ חתך טובים, אך חוזק נמוך, אינו מתאים לחומרים מבניים. טיטניום טהור תעשייתי מכיל כמות מתונה של זיהומים, בעל חוזק ופלסטיות גבוהים, מתאים לייצור חומרים מבניים.

סגסוגות טיטניום בעלות חוזק נמוך וגמישות גבוהה, חוזק בינוני וחוזק גבוה, עבור 200 (חוזק נמוך) עד 1300 (חוזק גבוה) MPa, אבל בגדול, סגסוגות טיטניום יכולות להיחשב כסגסוגות חוזק גבוה. יש להם חוזק גבוה יותר מסגסוגות אלומיניום, הנחשבות לחוזק בינוני, ויכולות להחליף לחלוטין סוגים מסוימים של פלדה מבחינת חוזק. בהשוואה לסגסוגות אלומיניום, המאבדות חוזק במהירות בטמפרטורות מעל 150 מעלות, חלק מסגסוגות טיטניום שומרות על חוזק טוב ב-600 מעלות. מתכת צפופה טיטניום עקב משקל קל, חוזק גבוה יותר מסגסוגות אלומיניום, ניתן לשמור בטמפרטורות גבוהות מאלומיניום עבור חוזק גבוה ועל ידי תעשיית התעופה מייחסת חשיבות רבה. לאור הצפיפות של טיטניום לפלדה 57%, החוזק הספציפי שלו (יחס חוזק/משקל או יחס חוזק/צפיפות נקרא חוזק ספציפי) גבוה, קורוזיה, חמצון, עמידות בפני עייפות חזקה, סגסוגות טיטניום, 3/4 משמשות לתעופה וחלל סגסוגות מבניות כנציג של החומרים המבניים, 1/4 משמש בעיקר כסגסוגות עמידות בפני קורוזיה. לסגסוגת טיטניום חוזק גבוה וצפיפות קטנה, תכונות מכניות טובות, קשיחות ועמידות בפני קורוזיה טובה מאוד. בנוסף, ביצועי תהליך סגסוגת טיטניום גרועים, קשיי חיתוך ועיבוד, בעיבוד חם, קל מאוד לספוג זיהומים כגון מימן, חמצן, חנקן ופחמן. יש גם עמידות בפני שחיקה ירודה, תהליך הייצור מורכב. הייצור המתועש של טיטניום החל בשנת 1948. הצרכים של תעשיית התעופה לפיתוח, כך שתעשיית הטיטניום לקצב צמיחה שנתי ממוצע של כ-8% פיתוח. נכון לעכשיו, התפוקה השנתית של חומרי עיבוד סגסוגת טיטניום בעולם הגיעה ליותר מ-40,000 טונות של סגסוגת טיטניום בדרגה כמעט 30 סוגים. סגסוגת הטיטניום הנפוצה ביותר היא Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) וטיטניום טהור תעשייתי (TA1, TA2 ו- TA3).
ישנם 3 סוגים של תהליכי טיפול בחום עבור מוטות טיטניום ומוטות סגסוגת טיטניום כדלקמן:
(1) טיפול והזדקנות פתרון מוצק: המטרה היא לשפר את כוחו, סגסוגת טיטניום וסגסוגת טיטניום יציבה לא ניתן לחזק טיפול בחום, בייצור של חישול בלבד. + סגסוגת טיטניום ומכילה כמות קטנה של שלב של סגסוגת טיטניום תת-יציבה יכולה להיות טיפול בפתרון מוצק והתיישנות כדי להפוך את הסגסוגת לחיזוק נוסף.
(2) חישול הפגת מתח: המטרה היא להעלים או להפחית את הלחצים השיוריים הנוצרים במהלך העיבוד. מניעת התקפה כימית והפחתת דפורמציה בסביבות קורוזיביות מסוימות.
(3) חישול מלא: המטרה היא להשיג קשיחות טובה, לשפר יכולת עיבוד, תורמת לעיבוד חוזר וכן לשפר את יציבות הגודל והארגון.