Zavarivanje legure titanijuma
Prva praktična titanijumska legura je uspješan razvoj legure Ti-6Al-4V u Sjedinjenim Državama 1954. godine, zbog svoje otpornosti na toplinu, čvrstoće, plastičnosti, žilavosti, formabilnosti, sposobnosti zavarivanja, otpornosti na koroziju i biokompatibilnosti su dobri i postali su ace legura u industriji titanijumskih legura, upotreba legure čini 75% ~ 85% svih legura titanijuma. Mnoge druge legure titanijuma mogu se posmatrati kao modifikacije legura Ti-6Al-4V.
Tokom 1950-ih i 1960-ih, uglavnom je razvio leguru titana visoke temperature za avio-motor i strukturnu leguru titanijuma za karoseriju. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća razvijena je serija legure titanijuma otporne na koroziju. Od 1980-ih, legura titanijuma otporna na koroziju i legura titana visoke čvrstoće su se dalje razvijala. Radna temperatura legure titanijuma otporne na toplotu porasla je sa 400℃ u 1950-ima na 600 ~ 650℃ u 1990-im.
Pojava legura na bazi A2(Ti3Al) i r (TiAl) čini titanijum u motoru od hladnog kraja motora (ventilator i kompresor) do toplog kraja motora (turbina). Strukturne legure titana razvijaju se prema visokoj čvrstoći, visokoj plastičnosti, visokoj čvrstoći, visokoj žilavosti, visokom modulu i visokoj toleranciji na oštećenja. Osim toga, legure sa memorijom oblika kao što su Ti-Ni, Ti-Ni-Fe i Ti-Ni-Nb razvijaju se od 1970-ih i sve se više koriste u inženjerstvu.
Trenutno je u svetu razvijeno na stotine legura titanijuma, sa 20 do 30 najpoznatijih legura, kao što su Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-2Al-2.5Zr, Ti-32Mo, Ti-Mo-Ni, Ti-Pd, SP-700, Ti-6242, Ti-10-5-3, Ti-1023, BT9, BT20, IMI829, IMI834, itd. Titan je izomer, tačka topljenja je 1668 ℃ , ispod 882 ℃ u gustoj heksagonalnoj rešetkastoj strukturi, nazvanoj αtitanijum; Iznad 882℃, kubična rešetkasta struktura usredsređena na tijelo naziva se β-titanijum.
Na osnovu različitih karakteristika gornje dvije strukture titanijuma, dodani su odgovarajući legirajući elementi kako bi se temperatura fazne transformacije i sadržaj fazne frakcije titanijumskih legura postepeno mijenjali kako bi se dobile legure titana s različitim tkivima. Na sobnoj temperaturi, legura titanijuma ima tri vrste matrične strukture, legura titana je podeljena u sledeće tri kategorije: α legura, (α+β) legura i β legura. Kinu predstavljaju TA, TC i TB.To je jednofazna legura sastavljena od α-fazne čvrste otopine, bilo na općoj temperaturi ili pri visokoj temperaturi primjene, α faza, stabilna struktura, otpornost na habanje veća od čistog titana, jaka otpornost na oksidaciju. Na temperaturi od 500℃ ~ 600℃, njegova čvrstoća i otpornost na puzanje se i dalje održavaju, ali se ne može ojačati termičkom obradom, a njegova čvrstoća na sobnoj temperaturi nije visoka.