חוזק התשואה הגבוה ביותר של טיטניום תלוי בכיתה סגסוגת(קומפוזיציות) ו-מצב טיפול בחום, שכן טיטניום טהור (טהור מסחרי, CP TI) הוא בעל חוזק תשואה נמוך בהרבה מאשר טיטניום מסגסוג.
טיטניום טהור מבחינה מסחרית (למשל, כיתה 1 עד כיתה 4) יש חוזק תשואה נמוך יחסית, שנע בין ~ 170 MPa (כיתה 1, מבוטל) ל ~ 485 MPa (כיתה 4, מבוטל). לעומת זאת,סגסוגות טיטניום-במיוחד אלו המחוזקים באלמנטים כמו אלומיניום (AL), ונדיום (V), מוליבדן (MO) או ניוביום (NB)-מקפידים על חוזקות תשואה גבוהות בהרבה.
חוזקות התשואה הגבוהות ביותר נמצאות בדרך כלל בסגסוגות בטא בטא () טיטניוםאוֹסגסוגות כמעט בטאלעיתים קרובות לאחר טיפולי חום מתמחים (למשל, טיפול ותמידי הזדקנות, STA). לְדוּגמָה:
TI-15V-3CR-3SN-3AL (כיתה 19): סגסוגת בטא עם חוזק תשואה של ~ 1,100–1,300 מגפ"ס כאשר מטופלים בחום (STA).
TI-10V-2FE-3AL (כיתה 23): סגסוגת כמעט בטא שמגיעה לחוזקות התשואה של ~ 1,000–1,200 מגה-בתים במצב STA.
סגסוגות בטא מתקדמות בדרגה תעופה וחלל (למשל, TI-5AL-5MO-5V-3CR) יכולות אפילו לעלות על 1,300 מגפ"ס במצבים שטופלו בחום.
ראוי לציין כי חוזק התשואה אינו קבוע לכיתה יחידה; זה משתנה עם העיבוד (למשל, עבודה קרה מגדילה את הכוח ב- CP TI, ואילו טיפול בחום מתאים לחוזק בסגסוגות).
"קשיות" טיטניום נמדד בעיקר על ידיקשיות רוקוול (HRC, HRB)אוֹקשיות ויקרס (HV)בקנה מידה, וזה מתאם מקרוב עם החומרכוח, הרכב סגסוגת וטיפול בחום(ציונים קשים יותר הם כמעט תמיד סגסוגות בעלות חוזק גבוה יותר).
טיטניום טהור (CP TI, כיתות א'–4) הוא רך יחסית:
כיתה 1 (מבוטל): ~ HRB 70–80 (HV ~ 100–120)
כיתה ד '(חוטא): ~ HRB 90–95 (HV ~ 150–170)
THEציוני טיטניום הקשים ביותר הם סגסוגות בטא בעלות חוזק גבוה או כמעט בטאבמיוחד לאחר טיפולי חום המקדמים התקשות משקעים (למשל, טיפול בתמיסה + הזדקנות, STA). דוגמאות עיקריות כוללות:
כיתה 19 (TI-15V-3CR-3SN-3AL): במצב STA, הוא מגיע ל ~ HRC 38–42 (HV ~ 380–430), מה שהופך אותו לאחד מכיתות הטיטניום הקשות ביותר הקשות.
כיתה 23 (TI-10V-2FE-3AL): כיתה 23 מטופלת ב- STA יש קשיות של ~ HRC 36–40 (HV ~ 360–400), מעט נמוכה מכיתה 19 אך עדיין בין הקשים ביותר.
כיתה 9 (TI-3AL-2.5V): בעוד שסגסוגת אלפא-בטא (-) (לא בטא), כיתה 9 עמוסת או מיושנת יכולה להגיע ~ HRC 30–35 (HV ~ 300–350), קשה יותר מרוב CP TI אך רכים יותר מסגסוגות בטא.
קשיות תלויה גםמיקרו -מבנה: סגסוגות עם שלבים משובחים ומוצלחים (מהזדקנות) קשים יותר מגרסאות מבוטלות (מרוככות) לאותו ציון.
עלות ציוני טיטניום תלויה בשלושה גורמים עיקריים:הרכב סגסוגת (תוכן אלמנט נדיר), עיבוד מורכבות(למשל, טיפול בחום, התכה מדויקת), ודרישות ספציפיות ליישום(למשל, חלל, הסמכה רפואית). הציונים היקרים ביותר הם כמעט תמידסגסוגות מתמחות-לא-טיטניום טהור-דו לתכולת המתכת הנדירה הגבוהה שלהם ולתקני הייצור הקפדניים שלהם.
ציוני הטיטניום היקרים המובילים כוללים:
סגסוגות אלה מיועדות למכשירים מושתלים (למשל, גבעולי מפרק הירך, חומרת היתוך עמוד השדרה) ודורשים טוהר גבוה במיוחד (כדי להימנע מהשטיפת אלמנטים רעילים) ובקרות רכוש מכני הדוק.
נהג עלות: הם מכילים אלמנטים נדירים בעלות גבוהה כמו ונדיום (V), Niobium (NB) או Tantalum (TA), שהם יקרים בהרבה מאלומיניום (המשמשים בסגסוגות בדרגה נמוכה יותר). בנוסף, ייצור דורש הסמכת FDA/ISO, עיבוד חדר נקי, ובדיקה איכותית של 100%-הכל מוסיף לעלויות.
עלות יחסית: 3–5X יקר יותר מ- CP TI (כיתה 2) ו -2-3X יקר יותר מסגסוגות אווירי אווירה נפוצות כמו כיתה 5.
סגסוגות כמוTI-5AL-5MO-5V-3CR (כיתה 25)אוֹTI-10V-2FE-3AL (כיתה 23, כאשר מוסמכים חלל)משמשים ברכיבי מטוסים קריטיים (למשל, ציוד נחיתה, חלקי מנוע) הדורשים יחסי כוח למשקל קיצוניים ועמידות לעייפות.
נהג עלות: סגסוגות אלה דורשות מחדש קשת ואקום מחדש (VAR)-תהליך איטי ועתיר אנרגיה כדי לבטל זיהומים-וטיפולי חום מרובים להשגת מבני מיקרו מדויקים. הסמכת תעופה וחלל (למשל, תקני AMS) מחייבת גם בדיקות קפדניות (למשל, עייפות, קורוזיה), הגדלת עלויות הייצור.
