Přehled vlastností titanových slitin

Titan je šedý až stříbřitě bílý kov, který vyniká svou vysokou pevností, korozní odolností a biokompatibilitou, což ho předurčuje pro použití v medicíně, leteckém, kosmickém, a chemickém průmyslu. Pro jeho nízkou specifickou hmotnost nachází uplatnění i v motorsportu, kde se začal používat nejprve pro vysoce namáhané díly formulí F1 a se zlepšující se dostupností se postupně rozšířil i do jiných kategorií motorsportu a sportu obecně.

Velký podíl světové produkce tvoří tzv. komerčně čistý titan, který dosahuje čistoty 99-99,8 %. Podle obsahu nečistot (O2, C, H2, Fe, Si), který výrazně ovlivňuje jeho mechanické vlastnosti, se komerčně čistý titan dělí na jednotlivé jakosti – Grade 1–4. Další slitiny, počínaje jakostí Grade 5 (Ti6Al4V) už jsou legované ostatními prvky (Al, V, Mo, Cr). Tyto slitiny jsou pevnější, ale mají horší tvařitelnost. Titan Grade 7 resp. Grade 11 je komerčně čistý titan s jediným legujícím prvkem (palladium), který zvyšuje korozní odolnost. Mechanické vlastnosti jsou velmi podobné titanu Grade 2 resp. Grade 1.

Obecnou vlastností titanových slitin je nízká tepelná vodivost se kterou souvisí špatná obrobitelnost. Při obrábění je potřeba dodávat velké množství chladícího média (zvláště při vrtání), používat relativně nízké otáčky a relativně vysoké hodnoty posuvu.

Nevýhodou titanu je jeho špatná odolnost proti opotřebení, kterou ale lze podstatně zvýšit povlakováním. Jako nejčastější povlak se používá nitrid titanu.

Titan a většina jeho slitin je velmi dobře svařitelná. V naprosté většíně případů se titan svařuje neodtavující se elektrodou v ochranné atmosféře argonu (metoda TIG). Pro dosažení kvalitního svaru je potřeba zamezit styku se vzduchem každé části, která má teplotu vyšší než 400°C, jinak hrozí prudký pokles tažnosti svaru vlivem oxidace.

Korozní odolnost je velmi dobrá díky spontánně vznikající ochranné vrstvě tvořené oxidem titaničitým. Tloušťka oxidické vrstvy závisí také na teplotě a způsobuje charakteristické zbarvení povrchu titanových součátí pracujících za vyšších teplot.

Kromě slitin určených pro konstrukční účely existují také speciální slitiny titanu, které mají jedinečné mechanické a elektrické vlastnosti, například superplasticitu, supravodivost nebo tvarovou paměť. Nejznámější slitina s tvarovou pamětí nese komerční název Nitinol.

Grade 1 – 4

Titan Grade 1 má ze všech jakostí nejnižší pevnost, ale nejvyšší tažnost. Čím vyšší jakost, tím je titan pevnější na úkor tažnosti až do Grade 4. Titan Grade 1 a Grade 2 se používá se především pro tvářené díly jako jsou trubky, součásti výfukových systémů, profilované plechy trupů letadel a součásti výměníků. Grade 3 a Grade 4 nejsou běžně používané, protože jejich pevnost je podstatně nižší než u slitiny Grade 5 a tažnost je podobná. Komerčně čistý titan nelze zušlechťovat – jedinou používanou tepelnou úpravou je žíhání ke snížení pnutí a rekrystalizační žíhání k obnovení tvárnosti materiálu.

Grade 5

Slitina Ti-6Al-4V označovaná jako titan Grade 5 je nejpoužívanější titanovou slitinou díky vysoké pevnosti, velmi dobré svařitelnosti, vysoké korozní odolnosti a možnosti zušlechtění. Uplatnění nachází na místech kde je potřeba vysoká pevnost a nízká hmotnost – vysoce namáhané součásti motorů, letadel a plavidel. Díky vysoké biokompatibilitě se používá také v medicíně pro výrobu kloubních náhrad.
Titanovou slitinu Grade 5 lze zušlechtit na pevnost až 1200 MPa pomocí rozpouštěcího žíhání, kalení do vody a následného vystárnutí.

Grade 7 a 11

Slitina Grade 7 resp. Grade 11 mají velmi podobné mechanické vlastnosti jako Grade 2 resp. Grade 1. Liší se od nich pouze přídavkem 0,2 % palladia, které zajišťuje extrémní korozní odolnost. Tyto slitiny se používají ve vysoce korozních prostředích.

Nitinol

Nitinol je komerční název slitiny titanu s niklem. Disponuje unikátními vlastnostmi jako je tvarová paměť, superelasticita a supravodivost. Jeho tvarová paměť se využívá v obroučkách brýlí, speciálních termostatech, lékařství, výztužích podprsenek, ale i při „magických“ vystoupeních. Superelasticita nachází uplatnění i ve speciálních pružinách.

Tabulka_vlastnosti.PNG

Nastavení cookies

Co jsou to cookies?

Soubory cookies a další technologie nám pomáhají zlepšovat naše služby, pomáhají nám analyzovat výkon webu a umožňují nám pomáhat zákazníkům ve výběru správného zboží. V nastavení si můžete vybrat, které cookies můžeme používat. Svůj souhlas můžete kdykoliv odvolat.

Přečtěte si naše zásady o zpracování osobních údajů

Nastavte si, jaké chcete používat cookies
Technické (nutné)
Nezbytné cookies pro správné fungování našeho webu.
vždy aktivní

Tyto cookies jsou nezbytně nutné pro správnou funkci webu - zajišťují správné zobrazení, odesílání formulářů, vkládání zboží do košíku a podobně. Technické cookies není možné vypnout. 

Statistické
Sledování návštěvnosti a chování na webu nám pomáhá zlepšovat naše služby.
Preferenční
Abychom vám mohli nabídnout to, co vás zajímá a pamatovali si vaše předvolby.

Díky preferenčním cookies vám můžeme přizpůsobit obsah našich stránek a zobrazovat produkty, o které máte zájem. Procházení webu vám ulehčíme tím, že si budeme pamatovat vaše předvolby - např. obsah košíku, přihlášení nebo jazykové předvolby. Používání webu bude pro vás snazší a pohodlnější. 

Marketingové
Pro zobrazení pouze relevantní reklamy. Objem reklamy zůstává stejný.

Marketingové cookies využívají naši partneři k zobrazování relevantní reklamy na základě vašich preferencí. Takto personalisovaný obsah se může zobrazovat na webech třetích stran, které využívají naši partneři k zobrazování reklamních sdělení. Pokud nedáte souhlas s použitím marketingových cookies, objem reklamy zůstane stejný, ale bude se vám zobrazovat nezajímavý obsah. 

Nastavení cookies

Co jsou to cookies?

Soubory cookies a další technologie nám pomáhají zlepšovat naše služby, pomáhají nám analyzovat výkon webu a umožňují nám pomáhat zákazníkům ve výběru správného zboží. V nastavení si můžete vybrat, které cookies můžeme používat. Svůj souhlas můžete kdykoliv odvolat.

Přečtěte si naše zásady o zpracování osobních údajů