Titanove zlitine

Titanove zlitine so skupina kovinskih materialov, ki so sestavljeni pretežno iz titana z dodatki drugih elementov, kot so aluminij, vanadij, molibden, železo, cink in cirkonij. Te zlitine so poznane po svoji visoki trdnosti, majhni teži, odlični odpornosti na korozijo in dobri toplotni stabilnosti. Uporabljajo se v vesoljski, letalski, avtomobilski, medicinski in kemični industriji.

Razdelitev titanovih zlitin

Titanove zlitine se delijo glede na mikrostrukturo in fazno sestavo na tri glavne skupine:

1. α (alfa) zlitine:

   • Vsebujejo elemente, ki stabilizirajo α-fazo, kot so aluminij in kisik.
   • Imajo odlično odpornost proti koroziji in dobro duktilnost, a nižjo trdnost kot druge titanove zlitine.
   • So stabilne pri visokih temperaturah, zaradi česar se uporabljajo pri komponentah motorjev in v kemijski industriji.
   • Primer: Ti-5Al-2.5Sn (zlitina s 5 % Al in 2,5 % Sn).

2. β (beta) zlitine:

   • Vsebujejo elemente, ki stabilizirajo β-fazo, kot so molibden, vanadij, niobij in železo.
   • Imajo večjo trdnost in boljšo obdelovalnost.
   • Uporabljajo se tam, kjer so potrebne visoke trdnosti in možnosti preoblikovanja.
   • Primer: Ti-10V-2Fe-3Al.

3. α + β zlitine:

   • Kombinacija α in β faze.
   • Ponuja ravnovesje med trdnostjo, duktilnostjo in obdelovalnostjo.
   • Najpogostejša in najbolj vsestranska skupina titanovih zlitin.
   • Primer: Ti-6Al-4V (najpogosteje uporabljena titanova zlitina, ki vsebuje 6 % aluminija in 4 % vanadija).

Pogoste titanove zlitine

1. Ti-6Al-4V (Grade 5):

   • Komercialno ime za zlitino Ti-6Al-4V (ali IMI 6/4) je Grade 5 Titanium. Ta zlitina je ena izmed najbolj razširjenih titanovih zlitin in se pogosto uporablja v letalski, vesoljski, medicinski in drugih industrijah zaradi svoje visoke trdnosti, dobre korozijske odpornosti in nizke teže.

   • Poleg standardne oznake “Grade 5” se zlitina Ti-6Al-4V lahko pojavi tudi pod različnimi trgovskimi imeni, ki jih določajo proizvajalci. Nekatera komercialna imena za to zlitino so:

     • Ti-6-4 (skrajšano ime v industriji)
     • Timetal 6-4
     • ATI 6-4
     • VT6 (v ruski standardizaciji)
     • IMI 318 (oznaka, ki jo uporablja podjetje IMI – International Metals)

     Zlitina Ti-6Al-4V je univerzalno ime za to sestavo (6 % aluminija in 4 % vanadija), medtem ko so komercialna imena odvisna od proizvajalca in standardov v posameznih regijah.

2. Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo:

   • Visoka trdnost in odpornost proti oksidaciji pri visokih temperaturah.
   • Uporaba: letalski in vesoljski deli.

3. Ti-3Al-2.5V (Grade 9):

   • Dobro ravnovesje med trdnostjo in duktilnostjo.
   • Uporaba: cevovodi, športna oprema.

4. Ti-5Al-2.5Sn:

   • Stabilna α zlitina z dobro odpornostjo proti lezenju.
   • Uporaba: aplikacije pri visokih temperaturah.

Lastnosti in uporaba

Titanove zlitine so zaradi svoje visoke specifične trdnosti (trdnost glede na težo) in odpornosti na korozijo zelo iskane v industriji, kjer je pomembno zmanjšanje teže brez izgube mehanskih lastnosti. Pogosto se uporabljajo v:

• Letalski in vesoljski industriji: strukture letal, turbine, ohišja raket.
• Medicinski industriji: vsadki, endoproteze, kirurški instrumenti.
• Avtomobilski industriji: deli za visoko zmogljiva vozila.
• Kemični industriji: oprema za ravnanje s korozivnimi snovmi.

Titanove zlitine ponujajo širok spekter lastnosti, kar omogoča njihovo uporabo v najzahtevnejših aplikacijah, kjer sta ključni trdnost in odpornost.