Werkstoffkunde 2 - TUM - Titan und Titanlegierungen

Der E-Modul ist stark anisotrop. Bei Belastung eines Einkristallst der α-Phase senkrecht zur c-Achse beträgt er 100GPa, parallel zur c-Achse 145GPa. Polykristallines α-Titan hat (in guter Näherung) einen linear abfallenden E-Modul von 115GPa bei Raumtemperatur auf 58GPa bei β-Transus-Temperatur

Reintitan ist sehr sauerstoffaffin. Dies führt zur Bildung einer stabilen Oxidschicht, welche die Oberfläche vor weiterer Korrosion schützt.

Durch die Sauerstoffaffinität müssen viele Herstellungs- und Verarbeitungsschritte unter Schutzatmosphäre durchgeführt werden.

Diffusionsgesteuert (bei genügend langsamer Abkühlung) oder Martensitisch

- Bildung von α-Keimen an den β/β-Korngrenzen
- Lamellenbildung entlang der β-Korngrenzen
- Lamellen wachsen mit fortschreitender Abkühlung parallel in das β-Korn bis sie auf andere α-Lamellen treffen
- Laminares Gefüge aus α-Lamellen in einer β-Matrix

α'-Phase: hexagonaler Martensit
α''-Phase: orthorhombischer Martensit (bei Abrschrecken von Temperaturen unter 900°C)

-Vorwiegend Reintitansorten, die sich nur im Sauerstoffgehalt unterscheiden
-Festigkeitssteigerung durch interstitiell gelösten Sauerstoff, dafür jedoch Verminderung der Duktilität
-Trotzdem verhältnismäßig geringe Festigkeit (240-740 MPa)
-gute Korrosionsbeständigkeit

-nicht aushärtbar und somit gut schweißbar-geringe Dichte

-sehr hohe Festigkeit (1400 MPa) bei gleichzeitig hoher Bruchzähigkeit
-Hohe Dichte
-weniger Korrosionsbeständig
-schlechte Schweißbarkeit

-hoher Schmelzpunkt (1460°)
-geringe Dichte
-mit 1500 MPa eine der höchsten bekannten spezifischen Festigkeiten unter den Metallen
-korrosionsbeständig
-geringere Neigung zur Entzündung (Titanfeuer)
-bei Raumtemperatur sehr spröde
-sehr teuer