עקרון סגסוגת טיטניום

סגסוגות טיטניום הן סגסוגות המבוססות על טיטניום בתוספת אלמנטים אחרים. לטיטניום שני גבישים איזומורפיים: טיטניום משושה α צמוד מתחת ל-882°C, וטיטניום β מעוקב במרכז הגוף מעל 882°C.

ניתן לחלק אלמנטים סגסוגים לשלוש קטגוריות לפי השפעתם על טמפרטורת מעבר הפאזה:

①היסודות המייצבים את שלב α ומגבירים את טמפרטורת מעבר הפאזה הם אלמנטים מייצבים α, כגון אלומיניום, פחמן, חמצן וחנקן. ביניהם, אלומיניום הוא יסוד הסגסוגת העיקרי של סגסוגת טיטניום, שיש לו השפעות ברורות על שיפור הטמפרטורה הרגילה של הסגסוגת' של הסגסוגת וחוזק הטמפרטורה הגבוהה, הפחתת המשקל הסגולי והגדלת מודול האלסטי.

②היסוד שמייצב את שלב β ומפחית את טמפרטורת מעבר הפאזה הוא האלמנט מייצב β, אותו ניתן לחלק לשני סוגים: איזומורפי ואווטקטואיד. הראשון כולל מוליבדן, ניוביום, ונדיום וכו'; האחרון כולל כרום, מנגן, נחושת, ברזל, סיליקון וכן הלאה.

③ היסודות שיש להם השפעה מועטה על טמפרטורת מעבר הפאזה הם אלמנטים ניטרליים, כגון זירקוניום ופח.

חמצן, חנקן, פחמן ומימן הם הזיהומים העיקריים בסגסוגות טיטניום. לחמצן ולחנקן יש מסיסות רבה יותר בפאזה α, שיש לה השפעה מחזקת משמעותית על סגסוגת הטיטניום, אך היא מפחיתה את הפלסטיות. בדרך כלל נקבע כי תכולת החמצן והחנקן בטיטניום היא 0.15-0.2% ו-0.04-0.05% או פחות, בהתאמה. המסיסות של מימן בפאזה α קטנה מאוד, ומימן רב מדי המומס בסגסוגת הטיטניום יפיק הידרידים, שיהפכו את הסגסוגת לשבירה. בדרך כלל, תכולת המימן בסגסוגות טיטניום נשלטת מתחת ל-0.015%. פירוק המימן בטיטניום הוא הפיך וניתן להסירו על ידי חישול ואקום.