Meginregla: Bráðnu títan er hellt í forsmíðuð mót og storknað til að mynda nærri-nettó-íhluti, venjulega með fjárfestingarsteypu (týndu-vaxsteypu) fyrir flóknar rúmfræði.
Innri uppbygging
Steypt títan (þar með talið hreint títan og málmblöndur eins og GR.5) er með grófa, stefnuvirka örbyggingu sem einkennist af súlulaga eða jafnásuðum kornum, með mikilli aðskilnað málmblöndurþátta (td Al og V í GR.5) við kornamörk. Eins og-steypt uppbygging inniheldur oft steypugalla eins og rýrnunarholu, gashola (H₂, N₂) og ó-málminnifalið (TiO₂). Fyrir + málmblöndur eins og GR.5 er eins-steypt örbygging fyrst og fremst lamelluð + (Widmanstätten uppbygging), án marktækrar kornfágunar eða áferðarþróunar.
Þéttleiki
Fræðilegur þéttleiki títans er 4,51 g/cm³, en steypt títan hefurhlutfallslegur þéttleiki 95–98%vegna eðlislægra gropleika og rýrnunargalla. Mikið rýrnunarhol eða stórar svitaholur geta dregið enn frekar úr þéttleika niður í 95%, sem leiðir til streitustyrks og skerðingar á frammistöðu.
Vélrænir eiginleikar
Styrkur og sveigjanleiki: Steypt títan hefur lágan stofuhita-hitaþol (td eins og -steypt GR.5 hefur togstyrk 700–750 MPa, ~15% lægri en glæðað svikin GR.5) og lélega sveigjanleika (lenging upp á 5–8%, minna en helmingur af fölsuðum flokkum) vegna samseigunar. Afrakstursstyrkur þess er einnig lítill (600–650 MPa) með verulegri anisotropy af völdum stefnubundinnar storknunar.
Harka og þreyta: Brotseigja eins og-steypt GR.5 er aðeins 30–40 MPa·m¹/² (á móti. 60 MPa·m¹/² fyrir svikið efni), og þreytustyrkur (10⁷ lotur) er 200–250 MPa (37–50% minnkun frá fölsuðum upphafsstöðum).
Hár-hitaafköst: Lamellar uppbyggingin veitir miðlungs skriðþol við 300–400 gráður, en almennt hár-hitastyrkur er lakari en unnu títan vegna lítillar þéttingar.
Meginregla: Títankubbar verða fyrir háu-hitastigi (undir -transus fyrir + málmblöndur) plastaflögun með hamar- eða pressusmíði, brjóta grófsteypt korn og mynda vansköpuð örbyggingu.
Innri uppbygging
Svikið títan hefur afágaður, vansköpuð + örbyggingmeð stefnubundnu kornflæði (trefjaáferð) meðfram smiðjustefnunni. Eins-smíði uppbyggingin útilokar steypugalla (gljúpa, aðskilnað) og brýtur niður gróf lamelluð korn í jafnáxla eða tvímóta + korn (fer eftir hitastigi smíða og kælihraða). Fyrir GR.5 framleiðir glæðing eftir mótun samræmda jafnáxla + uppbyggingu með kornastærðum 5–10 μm (á móti. 50–100 μm fyrir eins-steypt efni).
Þéttleiki
Smíða eyðir innri svitahola og þjappar efnið saman, sem leiðir til ahlutfallslegur þéttleiki meiri en eða jafnt og 99,5%, nálægt fræðilegum þéttleika títan. Þéttingin tryggir engin innri tóm sem gætu valdið streitustyrk.
Vélrænir eiginleikar
Styrkur og sveigjanleiki: Svikið og glæðað GR.5 hefur togstyrk upp á 860–900 MPa, uppskeruþol upp á 800 MPa og lengingu upp á 10–15%, sem táknar jafna samsetningu mikils styrks og sveigjanleika. Stefnisbundið kornstreymi leiðir til miðlungs anisotropy (styrkur meðfram mótastefnu er 5–10% hærri en þverstefnan).
Harka og þreyta: Brotseigja nær 55–65 MPa·m¹/², og þreytustyrkur 10⁷-hringsins er 350–400 MPa, marktækt hærri en steypt títan, vegna kornafágunar og útrýmingar galla.
Hár-hitaafköst: Tvímóta örbygging svikinna GR.5 veitir framúrskarandi skriðþol við 300–400 gráður (skriðþynningur)<0.1% at 200 MPa for 1000 h), outperforming cast and rolled grades.
Meginregla: Títanhleifar eða -plötur eru unnar með heitri/kaldri veltingu til að framleiða blöð, plötur eða ræmur, með plastaflögun á sér stað meðfram valsstefnunni til að mynda fletja, áferðarmikla örbyggingu.
Innri uppbygging
Heitt-valsað títan hefur aendurkristölluð jafnása + örbyggingmeð korn ílengd meðfram veltistefnunni (myndar rúllandi áferð). Kalt-valsað títan (fyrir glæðingu) hefur vansköpaða, vinnu-herta byggingu með miklum þéttleika tilfæringa; glæðing eftir kaldvalsingu hreinsar korn í 3–5 μm (fínna en svikið títan). Fyrir GR.5 blöð hefur valsbyggingin sterka {0001} grunnáferð, sem leiðir til verulegrar anisotropy í mótunarhæfni og vélrænni eiginleikum.
Þéttleiki
Veltingur nær fullri þéttingu með ahlutfallslegur þéttleiki meiri en eða jafnt og 99,8%, þar sem samfelld þjöppunaraflögun útilokar leifar af porosity og tryggir samræmda efnispökkun. Kalt velting bætir þéttleika enn frekar með því að minnka millikorna eyður.
Vélrænir eiginleikar
Styrkur og sveigjanleiki: Annealed hot-rolled GR.5 sheets have a tensile strength of 850–880 MPa, yield strength of 780–800 MPa, and elongation of 12–18% (higher ductility than forged titanium due to finer grains). Cold-rolled (unannealed) GR.5 has ultra-high strength (tensile strength >1000 MPa) en lítil sveigjanleiki (lenging<5%) due to work hardening.
Harka og þreyta: Brotseigja valsaðs GR.5 er 50–60 MPa·m¹/² (örlítið lægri en svikin gráður vegna áferðar-framkallaðrar anisotropy), en þreytustyrkur er 380–420 MPa (hærri en svikin efni vegna fínni kornastærðar og sléttrar yfirborðsáferðar).
Formhæfni: Valsaðar plötur hafa framúrskarandi kalda mótunarhæfni (td beygja, stimplun) meðfram valsstefnunni, en mótunarhæfni er léleg í þverstefnu vegna sterkrar áferðar, sem takmarkar notkun þeirra í flóknum-laga íhlutum.
Meginregla: Títanduft (framleitt með gasúðun eða hýdríð-dehýdríð (HDH) aðferðum) er þjappað saman og hertað við háan hita til að mynda fullkomlega þétta íhluti, sem gerir nánast-neta-mótaframleiðslu og örbyggingarstýringu kleift.
Innri uppbygging
PM titanium hefur aeinsleit, fínkorna-jafnása örbygging(kornstærð 2–5 μm) án stefnuáferðar eða aðskilnaðar, þar sem duftagnir endurkristallast að fullu við sintun. Fyrir PM GR.5 er örbyggingin einsleitt + fylki með jafndreifðum fínum -fasaögnum. Hins vegar geta leifar af svitaholum (Minni en eða jafnt og 1% rúmmálshlutfall) og minniháttar oxíðinnihald (frá duftyfirborðsoxun) haldist við kornamörk.
Þéttleiki
Þéttleiki PM títan fer eftir sintunarbreytum: lofttæmi hert PM títan hefur ahlutfallslegur þéttleiki 98–99,5%, á meðan heita ísóstatísk pressun (HIP) eftir-meðhöndlun getur aukið þéttleika í meira en eða jafnt og 99,8%, sem samsvarar magni unnu títan. HDH duft (óreglulegt lögun) gefur lægri þéttleika en gas-atómað duft (kúlulaga lögun) vegna lélegrar pökkunarvirkni.
Vélrænir eiginleikar
Styrkur og sveigjanleiki: Sintered PM GR.5 hefur togstyrk 800–850 MPa, flæðistyrk 750–780 MPa og lenging upp á 8–12% (örlítið lægri en unnu einkunnir vegna afgangs gropleika). HIP-meðhöndlað PM GR.5 nær togstyrk upp á 850–900 MPa og lengingu upp á 10–15%, sambærilegt við smíðað títan.
Harka og þreyta: Brotseigja PM GR.5 er 45–55 MPa·m¹/² (lægri en smíðuð efni vegna oxíðinnihalds), og þreytustyrkur er 300–350 MPa (bættur í 380–400 MPa með HIP). Fínn-korna uppbyggingin gefur PM títan framúrskarandi slitþol, umfram það sem falsað er.
Kostnaður og aðlögun: PM gerir kleift að framleiða flókna íhluti með lágmarks sóun efnis, en duftoxun og porosity takmarka notkun þess í-þreytu loftrými, sem gerir það hentugt fyrir iðnaðar- og læknisfræðilega íhluti (td bæklunarígræðslur) með hóflegar kröfur um frammistöðu.
