Принцип легура титанијума

Легуре титанијума су легуре састављене од титанијума као базе и других елемената. Титанијум постоји у два алотропна облика: -титанијум са тесно-упакованом хексагоналном структуром испод 882 степена и -титанијум са кубичном структуром у центру- изнад 882 степена.

Легирајући елементи се могу класификовати у три категорије на основу њиховог утицаја на температуру фазне трансформације:

① Елементи који стабилизују фазу и повећавају температуру фазне трансформације називају се -стабилизујући елементи, укључујући алуминијум, угљеник, кисеоник и азот. Алуминијум је главни легирајући елемент у легурама титанијума, значајно побољшавајући чврстоћу легуре и на собној и на високим температурама, смањујући њену специфичну тежину и повећавајући њен модул еластичности.

② Елементи који стабилизују фазу и смањују температуру фазне трансформације називају се -стабилизујући елементи, који се даље могу поделити на изоморфне и еутектоидне типове. Први укључује молибден, ниобијум и ванадијум; ово последње укључује хром, манган, бакар, гвожђе и силицијум.

③ Елементи који имају мали утицај на температуру фазне трансформације називају се неутрални елементи, укључујући цирконијум и калај.

Кисеоник, азот, угљеник и водоник су главне нечистоће у легурама титанијума. Кисеоник и азот имају високу растворљивост у фази, значајно ојачавајући легуре титанијума, али смањујући њихову пластичност. Садржај кисеоника и азота у титанијуму је обично испод 0,15–0,2% и 0,04–0,05%, респективно. Водоник има веома ниску растворљивост у фази; прекомерно растварање водоника у легурама титанијума ће формирати хидриде, чинећи легуру крхком. Садржај водоника у легурама титанијума се обично контролише испод 0,015%. Растварање водоника у титанијуму је реверзибилно и може се уклонити вакуумским жарењем.