1. Zrolovaný stav (ako-zrolovaný titán)
Mikroštrukturálne vlastnosti: Mikroštruktúra je charakterizovaná predĺženými, sploštenými zrnami (v smere valcovania) s vysokou hustotou dislokácií a zvyškové vnútorné napätia sú prítomné v celom materiáli. V prípade zliatin + titánu (napr. Ti-6Al-4V triedy 5) sú zrná fázy zarovnané v smere valcovania, čím sa vytvorí výrazná vláknitá textúra.
Mechanické vlastnosti:
Pevnosť: Výrazne zvýšená vďaka mechanickému spevneniu-pevnosť v ťahu a medza klzu sú o 15–30 % vyššie ako v žíhanom stave (napr. za studena -valcovaný titán triedy 2 má pevnosť v ťahu ~550 MPa v porovnaní s ~345 MPa pre žíhaný stupeň 2).
Húževnatosť a ťažnosť: Výrazne znížená; predĺženie a zmenšenie poklesu plochy o 40–60 % v porovnaní so stavom žíhania a rázová húževnatosť prudko klesá. Materiál sa stáva náchylným na praskanie pri zaťažení ohybom alebo nárazom v dôsledku zvyškových napätí a dislokačného zamotania.
Tvarovateľnosť: Slabé, pretože mechanické vytvrdzovanie zvyšuje tokové napätie materiálu, čo sťažuje ďalšiu plastickú deformáciu bez medzižíhania.
Aplikačné scenáre: Vhodné pre komponenty vyžadujúce vysokú pevnosť, ale minimálne dodatočné{0}}opracovanie (napr. jednoduché konštrukčné konzoly, -nekritické spojovacie prvky), ale nie pre diely vystavené dynamickému alebo zložitému zaťaženiu.
2. Žíhaný stav (Žíhaný titán)
Mikroštrukturálne vlastnosti: Deformované, predĺžené zrná rekryštalizujú do rovnoosých, jemnozrnných- štruktúr; dislokácie sú zničené a zvyškové napätia sú úplne uvoľnené. Pre zliatiny + sa mikroštruktúra skladá z rovnomerne rozložených rovnoosých -fázových zŕn a malého množstva -fázy, bez smerovej textúry.
Mechanické vlastnosti:
Pevnosť: Stredné a vyvážené-nižšie ako v zrolovanom stave, ale vyššie ako v prehratom stave. Pevnosť je stabilná v celom priereze materiálu-a vo všetkých smeroch (žiadna anizotropia).
Húževnatosť a ťažnosť: Optimálne spomedzi troch stavov; predĺženie môže dosiahnuť 20 – 30 % pre komerčne čistý titán a lomová húževnatosť (KIC) je o 20 – 40 % vyššia ako pri valcovanom stave. Materiál vykazuje dobrú odolnosť proti nárazu a únave pri cyklickom zaťažení.
Tvarovateľnosť a opracovateľnosť: Výborne; mäkká, rekryštalizovaná mikroštruktúra umožňuje hlboké ťahanie, ohýbanie a iné tvarovacie procesy a vďaka zníženej tvrdosti sa zlepšuje obrobiteľnosť.
Aplikačné scenáre: Najpoužívanejší stav pre všeobecné-komponenty, ako sú trupové panely v letectve, námorné potrubné systémy, kryty zdravotníckych zariadení a výmenníky tepla v chemickom priemysle, kde sa vyžaduje vyvážená pevnosť, ťažnosť a odolnosť proti korózii.
3. Riešenie-Žíhaný a starnutý stav (roztok-Upravený a starnutý, STA Titanium)
Roztokové žíhanie: Zahrievanie nad / transus (pre zliatiny +, ~920–950 stupňov ), aby sa vytvorila jednotná -fázová mikroštruktúra, potom ochladzovanie, aby sa zachovala metastabilná presýtená + (alebo martenzitická ') štruktúra pri izbovej teplote.
Starnutie: Opätovné zahriatie na nižšiu teplotu (450–550 stupňov) na vyzrážanie jemných, rozptýlených častíc sekundárnej -fázy v matrici.
Mikroštrukturálne vlastnosti: Mikroštruktúra pozostáva z -fázovej matrice s husto rozmiestnenými jemnými sekundárnymi precipitátmi, ktoré pôsobia ako dislokačné bariéry. V prípade Ti-6Al-4V sú precipitáty ihličkovité alebo lištovité s veľkosťou od 0,1 do 1 μm.
Mechanické vlastnosti:
Pevnosť: Najvyššia medza klzu spomedzi troch štátov- môže presiahnuť 1 000 MPa pre STA stupeň 5 (v porovnaní s ~{3}} MPa pre žíhaný stupeň 5), čo je 15–25 % nárast v dôsledku spevnenia zrážaním.
Húževnatosť a ťažnosť: Stredná, nižšia ako v žíhanom stave, ale vyššia ako vo valcovanom stave; predĺženie je typicky 8–12 % pre STA stupeň 5 a lomová húževnatosť je mierne znížená v dôsledku jemnej štruktúry precipitátu, ale únavová pevnosť je zvýšená (o 20–30 %) v porovnaní s žíhaným stavom.
Výkon pri vysokej{0} teplote: Vylepšená odolnosť voči tečeniu, pretože precipitáty bránia pohybu dislokácií pri zvýšených teplotách (až 350 stupňov pre stupeň 5), vďaka čomu je vhodný pre vysokoteplotné štrukturálne aplikácie.
Aplikačné scenáre: Používa sa pre vysoko{0}}výkonné a vysoko{1}}záťažové komponenty, ako sú lopatky kompresora leteckých motorov, podvozok lietadiel, vysokopevnostné spojovacie prvky a komponenty vŕtacích nástrojov na mori, kde je maximálna pevnosť a odolnosť proti únavee kritický.
