טיטניום וסגסוגות טיטניום
טִיטָןהוא יסוד מתכתי חשוב עם המספר האטומי 22 בטבלה המחזורית (תקופה רביעית, קבוצה VB), בעל ברק מתכתי לבן כסוף, צפיפות של 4.507g/cm³, נקודת התכה של 1660 מעלות ונקודת רתיחה של 3287 מעלות. יש לו כמה תכונות מצוינות כולל נקודת התכה גבוהה, צפיפות נמוכה, חוזק גבוה וגמישות טובה, מה שהופך אותו לחומר תעשייתי חשוב.
סגסוגות טיטניוםהם סוגים חדשים של סגסוגות שהוכנו על בסיס טיטניום, בתוספת של אלמנט אחד או יותר. טיטניום הוא מאוד תגובתי, והוא יכול לקיים אינטראקציה עם רוב היסודות כדי ליצור תמיסות מוצקות רציפות, תמיסות מוצקות מוגבלות, תרכובות מתכתיות, תרכובות קוולנטיות ותרכובות יוניות. יסודות סגסוגת יכולים לייעל את המאפיינים של טיטניום על ידי שינוי נקודות הטרנספורמציה הפולימורפית שלו והרכבי הפאזות שלו.
טִיטָןיש שני אלוטרופים, כלומר השלב -והשלב -, עם נקודת טרנספורמציה פולימורפית של בערך 882 מעלות . כאשר הטמפרטורה נמוכה מטמפרטורת הטרנספורמציה, לטיטניום יש מבנה ארוז משושה-, המכונה (-Ti); כאשר הטמפרטורה היא מעל טמפרטורת הטרנספורמציה, לטיטניום יש מבנה-מעוקב במרכז הגוף, המכונה טיטניום (-Ti).
מבנים שונים של סגסוגות טיטניום
סגסוגות טיטניוםיש להם שני שלבים בסיסיים, -פאזה ו--פאזה, והמאפיינים של סגסוגות טיטניום תלויות במידה רבה במאפיינים של ה-פאזה וה--פאזה עצמם, כמו גם במורפולוגיה, בגודל, התפלגות ובפרופורציה שלהם בסגסוגת. החוזק של השלב - גבוה יותר מזה של השלב -, ויש לו יותר מערכות החלקה, מה שמקל על ביצוע דפורמציה פלסטית. סגסוגות טיטניום חוזק- גבוה מבוססות בדרך כלל על השלב -. עמידות החום ועמידות הזחילה של השלב - טובים יותר מאלו של השלב -, וסגסוגות טיטניום בטמפרטורה גבוהה- הן בדרך כלל -סגסוגות וסגסוגות ליד-.
המיקרו-מבנה הבסיסי של סגסוגות טיטניום מורכב מפתרונות מוצקים -Ti-מבוססים -ופתרונות מוצקים -Ti-מבוססים -. המטריצה של -סגסוגות, ליד- סגסוגות וסגסוגות רבות + היא -פתרון מוצק, בעוד המטריצה של -סגסוגות היא השלב -. המיקרו-מבנה של סגסוגות טיטניום תלוי בעיקר בהרכב הסגסוגת, תהליך העיוות והטיפול בחום, כאשר מבנים טיפוסיים הם מבנה למלרי (Widmanstätten), מבנה סלים, מבנה שווה-צירים ומבנה דופלקס.
