1. Keadaan Digulung (Sebagai-Titanium Digulung)
Fitur mikrostruktur: Struktur mikro dicirikan oleh butiran yang memanjang dan pipih (sepanjang arah penggulungan) dengan kepadatan dislokasi yang tinggi, dan tegangan internal sisa terdapat di seluruh material. Untuk paduan titanium + (misalnya, Ti-6Al-4V Kelas 5), butiran -fase disejajarkan dalam arah penggulungan, membentuk tekstur berserat yang berbeda.
Sifat mekanik:
Kekuatan: Meningkat secara signifikan karena pengerasan kerja-kekuatan tarik dan kekuatan luluh 15–30% lebih tinggi dibandingkan dengan keadaan anil (misalnya, titanium-canai dingin Kelas 2 memiliki kekuatan tarik ~550 MPa, dibandingkan dengan ~345 MPa untuk kelas 2 yang dianil).
Ketangguhan dan keuletan: Berkurang drastis; perpanjangan dan pengurangan area turun 40-60% dibandingkan keadaan anil, dan ketangguhan dampak menurun tajam. Material menjadi rentan terhadap retak akibat beban lentur atau benturan akibat tegangan sisa dan kekusutan dislokasi.
Sifat mampu bentuk: Buruk, karena pengerasan kerja meningkatkan tegangan aliran material, sehingga menyulitkan deformasi plastis lebih lanjut tanpa anil perantara.
Skenario aplikasi: Cocok untuk komponen yang memerlukan kekuatan tinggi namun pasca{0}}pemrosesan minimal (misalnya, braket struktur sederhana, pengencang non-kritis), namun tidak untuk komponen yang mengalami beban dinamis atau kompleks.
2. Keadaan Anil (Titanium Anil)
Fitur mikrostruktur: Butir yang terdeformasi dan memanjang mengkristal kembali menjadi struktur berbutir halus-ekuak; dislokasi dihilangkan, dan tegangan sisa dihilangkan sepenuhnya. Untuk paduan +, struktur mikro terdiri dari butiran fase -ekuak yang terdistribusi secara merata dan sejumlah kecil fase -, tanpa tekstur terarah.
Sifat mekanik:
Kekuatan: Sedang dan seimbang-lebih rendah dari status diputar tetapi lebih tinggi dari status cast. Kekuatannya stabil di seluruh penampang-material dan di segala arah (tidak ada anisotropi).
Ketangguhan dan keuletan: Optimal di antara ketiga negara bagian; perpanjangan dapat mencapai 20–30% untuk titanium murni komersial, dan ketangguhan patah (KIC) 20–40% lebih tinggi dibandingkan dengan keadaan canai. Bahan ini menunjukkan ketahanan yang baik terhadap benturan dan kelelahan pada beban siklik.
Sifat mampu bentuk dan kemampuan mesin: Bagus sekali; struktur mikro yang lembut dan terkristalisasi memungkinkan penarikan dalam, pembengkokan, dan proses pembentukan lainnya, dan kemampuan mesin ditingkatkan karena berkurangnya kekerasan.
Skenario aplikasi: Kondisi yang paling banyak digunakan untuk komponen-tujuan umum, seperti panel badan pesawat ruang angkasa, sistem pipa laut, selubung perangkat medis, dan penukar panas industri kimia, yang memerlukan kekuatan, keuletan, dan ketahanan korosi yang seimbang.
3. Solusi-Keadaan Anil & Penuaan (Solusi-Diobati dan Dituakan, STA Titanium)
Anil solusi: Pemanasan di atas / transus (untuk paduan +, ~920–950 derajat ) untuk membentuk struktur mikro fase -yang seragam, kemudian pendinginan untuk mempertahankan struktur lewat jenuh + (atau martensit ') yang metastabil pada suhu kamar.
Penuaan: Memanaskan kembali ke suhu yang lebih rendah (450–550 derajat ) untuk mengendapkan partikel fase -sekunder yang halus dan tersebar di dalam matriks.
Fitur mikrostruktur: Struktur mikro terdiri dari matriks fase -dengan endapan sekunder halus yang tersebar padat, yang bertindak sebagai penghalang dislokasi. Untuk Ti-6Al-4V, endapannya berbentuk seperti jarum atau bilah, dengan ukuran berkisar antara 0,1–1 μm.
Sifat mekanik:
Kekuatan: Kekuatan hasil tertinggi di antara tiga negara bagian-dapat melebihi 1000 MPa untuk STA Kelas 5 (dibandingkan dengan ~860 MPa untuk kelas 5 yang dianil), peningkatan sebesar 15–25%, karena penguatan curah hujan.
Ketangguhan dan keuletan: Sedang, lebih rendah dari keadaan anil tetapi lebih tinggi dari keadaan digulung; perpanjangan biasanya 8–12% untuk STA Kelas 5, dan ketangguhan patah sedikit berkurang karena struktur endapan yang halus, namun kekuatan lelah meningkat (sebesar 20–30%) dibandingkan dengan keadaan anil.
Performa-suhu tinggi: Peningkatan ketahanan mulur, karena presipitat menghambat pergerakan dislokasi pada suhu tinggi (hingga 350 derajat untuk Kelas 5), sehingga cocok untuk-aplikasi struktur suhu tinggi.
Skenario aplikasi: Digunakan untuk komponen-performa tinggi, beban-tinggi, seperti bilah kompresor mesin dirgantara, roda pendaratan pesawat terbang, pengencang-berkekuatan tinggi, dan komponen alat pengeboran lepas pantai, yang memiliki kekuatan dan ketahanan lelah maksimumdan kritis.
