El principi dels aliatges de titani

Els aliatges de titani són aliatges composts de titani com a base i altres elements. El titani existeix en dues formes al·lotròpiques: -titani amb una estructura hexagonal tancada-per sota dels 882 graus , i -titani amb una estructura cúbica centrada en el cos-per sobre de 882 graus .

Els elements d'aliatge es poden classificar en tres categories segons la seva influència en la temperatura de transformació de fase:

① Els elements que estabilitzen la fase i augmenten la temperatura de transformació de fase s'anomenen -elements estabilitzadors, com ara l'alumini, el carboni, l'oxigen i el nitrogen. L'alumini és el principal element d'aliatge dels aliatges de titani, millorant significativament la resistència de l'aliatge tant a temperatures ambient com a altes, reduint la seva gravetat específica i augmentant el seu mòdul elàstic.

② Els elements que estabilitzen la fase i disminueixen la temperatura de transformació de fase s'anomenen -elements estabilitzadors, que es poden dividir en tipus isomorfs i eutectoides. El primer inclou molibdè, niobi i vanadi; aquest últim inclou crom, manganès, coure, ferro i silici.

③ Els elements que tenen poc efecte sobre la temperatura de transformació de fase s'anomenen elements neutres, com ara el zirconi i l'estany.

L'oxigen, el nitrogen, el carboni i l'hidrogen són les principals impureses dels aliatges de titani. L'oxigen i el nitrogen tenen una alta solubilitat en la fase, reforçant significativament els aliatges de titani però reduint-ne la plasticitat. Els continguts d'oxigen i nitrogen del titani s'especifiquen normalment per sota del 0,15-0,2% i del 0,04-0,05%, respectivament. L'hidrogen té una solubilitat molt baixa en la fase; una dissolució excessiva d'hidrogen en aliatges de titani formarà hidrurs, fent que l'aliatge sigui trencadís. El contingut d'hidrogen dels aliatges de titani sol controlar-se per sota del 0,015%. La dissolució de l'hidrogen en titani és reversible i es pot eliminar mitjançant el recuit al buit.