Miért nehéz megmunkálni a titánt?

A titán elem 1790-es felfedezése óta az emberiség annak érdekében, hogy elérje rendkívüli teljesítményét, száz év fáradságos kutatását végezte. 1910-ben az emberiség először gyártotta a fém titánt, de a titánötvözetek alkalmazása az úton nehéz és hosszú, míg 40 évvel később, 1951-ben végre megvalósult az ipari termelés.
A titánötvözet nagy fajlagos szilárdsággal, korrózióállósággal, magas hőmérséklet-állósággal, fáradtságállósággal és egyéb jellemzőkkel rendelkezik. Az azonos méretű titánötvözet súlya csak az acél 60%-a, de nagyobb, mint az ötvözött acél szilárdsága. Jó tulajdonságainak köszönhetően a titánötvözetet egyre szélesebb körben alkalmazzák a légi közlekedésben, az űrkutatásban, az energiatermelő berendezésekben, az atomenergiában, a hajókban, a vegyiparban, az orvosi berendezésekben és más területeken.
A titánötvözetek nehéz megmunkálásának okai
A titánötvözet négy jellemzője, mint például az alacsony hővezetőképesség, a kemény megmunkálási keményedés, a szerszámmal való nagy affinitás és a kis képlékeny deformáció a lényeges okai annak, hogy a titánötvözet nehezen megmunkálható. Vágási indexe mindössze 20%-a a könnyen vágható acélénak.
Alacsony hővezető képesség
A titánötvözet hővezető képessége a 45# acélnak csak körülbelül 16%-a, a feldolgozási hőt nem lehet időben kivezetni, ami élvonalbeli helyi magas hőmérsékletet eredményez (a feldolgozási csúcs hőmérséklete több mint 1-szerese a 45# acélénak), könnyen előidézhető szerszám diffúziós kopása.
Komoly munkakeményedés
A titánötvözet megmunkálási keményedési jelensége nyilvánvaló, a felületi keményedési réteg a rozsdamentes acélhoz képest komoly, nehézségeket okoz a későbbi feldolgozásban, például megnő a szerszámhatár sérülése.
Nagy affinitás vágószerszámokkal Erős kötés titán tartalmú keményfémmel.
Kisebb képlékeny deformáció
A 45-ös acél rugalmassági modulusának körülbelül a 1/2-e, így a rugalmasság helyreállítása nagy és a súrlódás erős. Ezenkívül a munkadarab hajlamos a befogási deformációra.