Titanium en titaniumlegeringen
Titaniumis een belangrijk metaalachtig element met atoomnummer 22 in het periodiek systeem (4e periode, groep VB), met een zilverachtige-witte metaalglans, een dichtheid van 4,507 g/cm³, een smeltpunt van 1660 graden en een kookpunt van 3287 graden. Het heeft verschillende uitstekende eigenschappen, waaronder een hoog smeltpunt, lage dichtheid, hoge sterkte en goede ductiliteit, waardoor het een belangrijk industrieel materiaal is.
Titanium legeringenzijn nieuwe soorten legeringen bereid op basis van titanium, met toevoeging van een of meer andere elementen. Titanium is zeer reactief en kan met de meeste elementen interageren om continue vaste oplossingen, beperkte vaste oplossingen, metaalverbindingen, covalente verbindingen en ionische verbindingen te vormen. Legeringselementen kunnen de eigenschappen van titanium optimaliseren door de polymorfe transformatiepunten en fasesamenstellingen te veranderen.
Titaniumheeft twee allotropen, namelijk de -fase en de -fase, met een polymorf transformatiepunt van ongeveer 882 graden . Wanneer de temperatuur lager is dan de transformatietemperatuur, heeft titanium een hexagonale dicht-gepakte structuur, bekend als (-Ti); wanneer de temperatuur boven de transformatietemperatuur ligt, heeft titanium een kubieke structuur in het midden van het lichaam-, bekend als titanium (-Ti).
Verschillende structuren van titaniumlegeringen
Titanium legeringenhebben twee basisfasen, -fase en -fase, en de eigenschappen van titaniumlegeringen hangen grotendeels af van de eigenschappen van de -fase en -fase zelf, evenals van hun morfologie, grootte, verdeling en aandeel in de legering. De sterkte van de -fase is hoger dan die van de -fase en heeft meer slipsystemen, waardoor het gemakkelijker wordt om plastische vervorming te ondergaan. Titaniumlegeringen met hoge-sterkte zijn meestal gebaseerd op de -fase. De hittebestendigheid en kruipweerstand van de -fase zijn beter dan die van de -fase, en titaniumlegeringen voor hoge-temperaturen zijn meestal -legeringen en bijna- legeringen.
De basismicrostructuur van titaniumlegeringen bestaat uit -Ti-gebaseerde -vaste oplossingen en -Ti-gebaseerde -vaste oplossingen. De matrix van -legeringen, bijna- legeringen en veel + legeringen is een -vaste oplossing, terwijl de matrix van -legeringen de -fase is. De microstructuur van titaniumlegeringen hangt voornamelijk af van de legeringssamenstelling, het vervormingsproces en de warmtebehandeling, waarbij typische structuren een lamellaire (Widmanstätten) structuur, een mandgeweven structuur, een gelijkassige structuur en een duplexstructuur zijn.
