Prinsip Paduan Titanium

Paduan titanium adalah paduan yang tersusun dari titanium sebagai bahan dasar dan elemen lainnya. Titanium terdapat dalam dua bentuk alotropik: -titanium dengan-struktur heksagonal padat di bawah 882 derajat , dan -titanium dengan struktur kubik-berpusat benda di atas 882 derajat .

Elemen paduan dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori berdasarkan pengaruhnya terhadap suhu transformasi fasa:

① Elemen yang menstabilkan fasa dan meningkatkan suhu transformasi fasa disebut -elemen penstabil, termasuk aluminium, karbon, oksigen, dan nitrogen. Aluminium adalah elemen paduan utama dalam paduan titanium, yang secara signifikan meningkatkan kekuatan paduan pada suhu ruangan dan tinggi, mengurangi berat jenisnya, dan meningkatkan modulus elastisitasnya.

② Elemen yang menstabilkan fasa dan menurunkan suhu transformasi fasa disebut -elemen penstabil, yang selanjutnya dapat dibagi menjadi tipe isomorf dan eutektoid. Yang pertama termasuk molibdenum, niobium, dan vanadium; yang terakhir termasuk kromium, mangan, tembaga, besi, dan silikon.

③ Unsur yang mempunyai pengaruh kecil terhadap suhu transformasi fasa disebut unsur netral, termasuk zirkonium dan timah.

Oksigen, nitrogen, karbon, dan hidrogen adalah pengotor utama dalam paduan titanium. Oksigen dan nitrogen memiliki kelarutan yang tinggi dalam fase tersebut, secara signifikan memperkuat paduan titanium tetapi mengurangi plastisitasnya. Kandungan oksigen dan nitrogen dalam titanium biasanya ditentukan masing-masing di bawah 0,15–0,2% dan 0,04–0,05%. Hidrogen memiliki kelarutan yang sangat rendah dalam fasenya; pelarutan hidrogen yang berlebihan dalam paduan titanium akan membentuk hidrida, membuat paduan tersebut rapuh. Kandungan hidrogen dalam paduan titanium biasanya dikontrol di bawah 0,015%. Pelarutan hidrogen dalam titanium bersifat reversibel dan dapat dihilangkan dengan anil vakum.