Princip legura titanijuma

Legure titana su legure sastavljene od titanijuma kao baze i drugih elemenata. Titanijum postoji u dva alotropska oblika: -titanijum sa zbijenom-upakovanom heksagonalnom strukturom ispod 882 stepena i -titanijum sa kubičnom strukturom u centru- iznad 882 stepena.

Legirajući elementi se mogu klasifikovati u tri kategorije na osnovu njihovog uticaja na temperaturu fazne transformacije:

① Elementi koji stabilizuju fazu i povećavaju temperaturu fazne transformacije nazivaju se -stabilizujući elementi, uključujući aluminijum, ugljenik, kiseonik i azot. Aluminij je glavni legirajući element u legurama titanijuma, značajno poboljšavajući čvrstoću legure i na sobnoj i na visokim temperaturama, smanjujući njenu specifičnu težinu i povećavajući njen modul elastičnosti.

② Elementi koji stabiliziraju fazu i smanjuju temperaturu fazne transformacije nazivaju se -stabilizujući elementi, koji se dalje mogu podijeliti na izomorfne i eutektoidne tipove. Prvi uključuje molibden, niobijum i vanadijum; potonji uključuje hrom, mangan, bakar, gvožđe i silicijum.

③ Elementi koji imaju mali uticaj na temperaturu fazne transformacije nazivaju se neutralni elementi, uključujući cirkonijum i kalaj.

Kiseonik, azot, ugljenik i vodonik su glavne nečistoće u legurama titana. Kiseonik i azot imaju visoku rastvorljivost u fazi, značajno jačajući legure titana, ali smanjujući njihovu plastičnost. Sadržaj kiseonika i azota u titanijumu je obično ispod 0,15–0,2% i 0,04–0,05%, respektivno. Vodonik ima vrlo nisku rastvorljivost u fazi; prekomjerno otapanje vodonika u legurama titana će formirati hidride, čineći leguru krhkom. Sadržaj vodonika u legurama titanijuma obično se kontroliše ispod 0,015%. Otapanje vodonika u titanu je reverzibilno i može se ukloniti vakuumskim žarenjem.