1. Srolovaný stav (jako-válcovaný titan)
Mikrostrukturní vlastnosti: Mikrostruktura se vyznačuje protáhlými, zploštělými zrny (ve směru válcování) s vysokou hustotou dislokací a zbytková vnitřní pnutí jsou přítomna v celém materiálu. U slitin + titanu (např. Ti-6Al-4V Grade 5) jsou zrna -fáze vyrovnána ve směru válcování a vytvářejí zřetelnou vláknitou texturu.
Mechanické vlastnosti:
Pevnost: Výrazně zvýšené v důsledku mechanického zpevnění-pevnost v tahu a mez kluzu jsou o 15–30 % vyšší než u žíhaného stavu (např. za studena válcovaný titan Grade 2 má pevnost v tahu ~550 MPa ve srovnání s ~345 MPa pro žíhaný Stupeň 2).
Houževnatost a tažnost: Výrazně sníženo; prodloužení a zmenšení poklesu plochy o 40–60 % vzhledem k žíhanému stavu a rázová houževnatost prudce klesá. Materiál se stává náchylným k praskání při zatížení ohybem nebo nárazem v důsledku zbytkového napětí a dislokačního zamotání.
Tvařitelnost: Špatné, protože mechanické zpevnění zvyšuje tokové napětí materiálu, což ztěžuje další plastickou deformaci bez mezižíhání.
Scénáře aplikací: Vhodné pro součásti vyžadující vysokou pevnost, ale minimální dodatečné{0}}zpracování (např. jednoduché konstrukční držáky, -nekritické spojovací prvky), ale ne pro součásti vystavené dynamickému nebo složitému zatížení.
2. Žíhaný stav (Žíhaný titan)
Mikrostrukturní vlastnosti: Deformovaná, protáhlá zrna rekrystalizují do rovnoosých, jemnozrnných-struktur; dislokace jsou zničeny a zbytková napětí jsou zcela uvolněna. U slitin + se mikrostruktura skládá z rovnoměrně rozložených rovnoosých -fázových zrn a malého množství -fáze, bez směrové textury.
Mechanické vlastnosti:
Pevnost: Mírné a vyvážené-nižší než při přetáčení, ale vyšší než při převržení. Pevnost je stabilní napříč průřezem materiálu-a ve všech směrech (žádná anizotropie).
Houževnatost a tažnost: Optimální mezi třemi stavy; prodloužení může u komerčně čistého titanu dosáhnout 20–30 % a lomová houževnatost (KIC) je o 20–40 % vyšší než u válcovaného stavu. Materiál vykazuje dobrou odolnost proti nárazu a únavě při cyklickém zatížení.
Tvařitelnost a obrobitelnost: Vynikající; měkká, rekrystalizovaná mikrostruktura umožňuje hluboké tažení, ohýbání a další tvářecí procesy a díky snížené tvrdosti se zlepšuje obrobitelnost.
Scénáře aplikací: Nejpoužívanější stav pro všeobecné-komponenty, jako jsou trupové panely pro letectví a kosmonautiku, systémy námořních potrubí, pouzdra lékařských přístrojů a výměníky tepla pro chemický průmysl, kde je vyžadována vyvážená pevnost, tažnost a odolnost proti korozi.
3. Řešení-Žíhaný a stárnutý stav (řešení-Ošetřené a stárnuté, STA Titanium)
Roztokové žíhání: Zahřívání nad / transus (pro slitiny +, ~920–950 stupňů ), aby se vytvořila stejnoměrná -fázová mikrostruktura, pak kalení, aby se zachovala metastabilní přesycená + (nebo martenzitická ') struktura při pokojové teplotě.
Stárnutí: Opětovný ohřev na nižší teplotu (450–550 stupňů), aby se vysrážely jemné, rozptýlené částice sekundární -fáze v matrici.
Mikrostrukturní vlastnosti: Mikrostruktura se skládá z -fázové matrice s hustě rozmístěnými jemnými sekundárními precipitáty, které fungují jako dislokační bariéry. U Ti-6Al-4V jsou precipitáty jehličkovité nebo lištovité s velikostí v rozmezí 0,1–1 μm.
Mechanické vlastnosti:
Pevnost: Nejvyšší ze tří stavů-mez kluzu může překročit 1000 MPa pro STA stupeň 5 (ve srovnání s ~{3}} MPa pro žíhaný stupeň 5), což je 15–25% nárůst v důsledku zpevnění srážením.
Houževnatost a tažnost: Střední, nižší než žíhaný stav, ale vyšší než válcovaný stav; prodloužení je typicky 8–12 % pro STA Grade 5 a lomová houževnatost je mírně snížena díky jemné struktuře precipitátu, ale únavová pevnost je zvýšena (o 20–30 %) ve srovnání s žíhaným stavem.
Výkon při vysokých{0}}teplotách: Vylepšená odolnost proti tečení, protože precipitáty brání dislokačnímu pohybu při zvýšených teplotách (až 350 stupňů pro stupeň 5), takže je vhodný pro vysokoteplotní konstrukční aplikace.
Scénáře aplikací: Používá se pro vysoce{0}}výkonné a vysoce{1}}zátěžové součásti, jako jsou lopatky kompresoru leteckých motorů, podvozek letadel, vysokopevnostní spojovací prvky a součásti vrtacích nástrojů na moři, kde je maximální pevnost a odolnost proti únavěe kritický.
