Titan Material Eigenschaften Einsatzgebiete
Material
Eigenschaften
Je nach Legierung beträgt die Zugfestigkeit zwischen ca. 300…1150 N/mm2.
Mit einem spezifischen Gewicht von 4,51g/cm3 ist Titan jedoch fast um die Hälfte leichter als Stahl.
Seine Schmelztemperatur (1.660 °C) liegt über der von Stahl. Die Korrosionsbeständigkeit von Titan ist außerordentlich hoch, insbesondere gegenüber Chloridlösungen, Seewasser und organischen Säuren.
Unterhalb von 882°C liegt es hinsichtlich seiner Struktur als hexagonales Alpha-Titan vor, darüber geht es in kubisch raumzentriertes Beta-Titan über. Der Übergangspunkt von Alpha nach Beta wird Transus Beta bzw. T,B genannt.
Titan ist antimagnetisch. Dadurch ist es u. a. auch nahezu völlig unempfindlich selbst im Umfeld starker Wirbelstromfelder, bei denen andere gängige Materialien sich bis in unakzeptable Bereiche aufheizen.
Die hohe Wirksamkeit im Bereich EMV-Abschirmungen prädestiniert Titan für viele Anwendungen, in denen andere Werkstoffe versagen oder nur unzureichende Dämpfungswerte liefern können, immer natürlich bezogen auf das Gewicht und die Materialstärken der Teile. Also auch und besonders dort, wo es neben der erforderlichen Abschirmung auch noch eng zugeht, mit Gewicht gegeizt werden oder kinetische Energie begrenzt werden muß.
Nur am Rande erwähnt, weil in der Regel weniger wichtig: Titan ist das einzige Element, welches in einer reinen Stickstoffatmosphäre brennt.
Legierungen
ReintitanAlphaAlpha-BetaBeta
Reintitan
Reintitan
Reintitan (99,7 %) hat etwa die Festigkeit von Aluminiumlegierungen, zeichnet sich aber durch sehr hohe Korrosionsbeständigkeit aus.
Reintitan (99,7 %) hat etwa die Festigkeit von Aluminiumlegierungen, zeichnet sich aber durch sehr hohe Korrosionsbeständigkeit aus.
Alpha
Alpha-Legierungen
Titan-Alphalegierungen haben hohe Anteile an Aluminium, erreichen hohe Festigkeitswerte und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen zwischen 300…500 °C. Alphalegierungen können nicht vergütet werden, sie sind jedoch gut schweißbar.
Titan-Alphalegierungen haben hohe Anteile an Aluminium, erreichen hohe Festigkeitswerte und Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen zwischen 300…500 °C. Alphalegierungen können nicht vergütet werden, sie sind jedoch gut schweißbar.
Alpha-Beta
Alpha-Beta-Legierungen
Legierungsbestandteile wie Chrom, Kupfer, Eisen, Mangan, Molybdän, Tantal, Columbium erhalten das Beta-Gefüge bis in den normalen Temperaturbereich. Ein Vergüten ist möglich, wodurch hohe Festigkeitswerte erzielt werden können. Nachteilig ist die entsprechend höhere Sprödigkeit, welche die Verformbarkeit beeinträchtigt.
Legierungsbestandteile wie Chrom, Kupfer, Eisen, Mangan, Molybdän, Tantal, Columbium erhalten das Beta-Gefüge bis in den normalen Temperaturbereich. Ein Vergüten ist möglich, wodurch hohe Festigkeitswerte erzielt werden können. Nachteilig ist die entsprechend höhere Sprödigkeit, welche die Verformbarkeit beeinträchtigt.
Beta
Beta-Legierungen
Reine Betalegierungen haben einen höheren Anteil an betastabilisierenden Legierungsbestandteilen. Durch Wärmebehandlung (Vergüten) lassen sich sehr hohe Festigkeitswerte erzielen. Betalegierungen weisen eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Beide Eigenschaften ermöglichen hochfeste Verbindungselemente und chirurgische Implantate.
Reine Betalegierungen haben einen höheren Anteil an betastabilisierenden Legierungsbestandteilen. Durch Wärmebehandlung (Vergüten) lassen sich sehr hohe Festigkeitswerte erzielen. Betalegierungen weisen eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit auf. Beide Eigenschaften ermöglichen hochfeste Verbindungselemente und chirurgische Implantate.
Zu den vorstehenden generellen Legierungseinteilungen kann also gesagt werden, dass Legierungselemente entweder die Alpha- oder die Betaphase der Legierung stabilisieren. Das heißt aber auch, dass Alpha-Elemente den Wert von T,B erhöhen und Beta-Elemente den T,B-Wert senken. Die Legierungselemente einer Titanlegierung haben somit auch direkten Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffes.