Werkst-d-Leichtbaus-II 3-Titan WiSe 120914 - iwt-bremen.de · (Materials Properties Handbook, Titanium Alloys, ASM, 1994) IWT Bremen Werkstofftechnik WiSe: Werkstoffe des Leichtbaus

InhaltVorlesung „Werkstoffe des Leichtbaus II“

0. Einführung (Kap. 4 und 5, Teil I)

1 Stähle1. Stähle

2. Aluminium und Aluminiumlegierungen

3 Titan nd Titanlegier ngen3. Titan und Titanlegierungen

4. Magnesium und Magnesiumlegierungen

5 V b d k t ff d W k t ff b d5. Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde

IWT BremenWerkstofftechnik

WiSe: Werkstoffe des Leichtbaus II

Vorlesung „Werkstoffe des Leichtbaus II“1

Leichtbau als interdisziplinäreIngenieurwissenschaft

Konstruktionslehre Festigkeitslehre

Leichtbau

WerkstofftechnikFertigungstechnik

m

1 mm



23. Titan und Titanlegierungen

3. Titan und TitanlegierungenTitan im LeichtbauFlugzeugbau:

• Leergewicht A350 XWB: 130 t

Titan im Leichtbau

CFK

7%

Leergewicht A350 XWB: 130 t• davon 34% Leichtmetalle (14% Ti): 44 t (18 t)

CFK

52%34%7%

SteelEntwicklung der Werkstoffanteile (Materialmix): SteelEntwicklung der Werkstoffanteile (Materialmix):

Sprung von A380 zu A350:Verdopplung CFK führt zur Verdopplung des Titananteils

(Quelle: Airbus information)



3. Titan und Titanlegierungen3

Flugzeugbau:

Titan im Leichtbau

Typische Anwendungsgebiete:

Flugzeugbau:

Tit i D FTitanium Door-Frame

(Quelle: Airbus US-Patent 2009 / 0146008 A1)




Flugzeugbau:

Titan im Leichtbau

Typische Anwendungsgebiete:Fahrwerk Boeing 777

Flugzeugbau:

Fanschaufeln-Legierung aus

Fahrwerk Boeing 777

g gTi-6-4(Ti-6Al-4V)

Metastabile -LegierungTi-10-2-3 (Ti-10V-2Fe-3Al)

Hochdruckverdichter:Frontstufen (Scheiben und Schaufeln) ausnear--Legierung

(Quelle: Boeing, GE, Pratt & Whitney)

Ti-6-2-4-2 (Ti-6Al-2Sn-4Mo-2Zr-0,1Si)




Automobilbau:

Titan im Leichtbau


Automobilbau:

M t d S ti

SeitenverstärkungStüt

Crashelemente

Motor und Antriebstrang:

• Pleuel

Sonstige:

AbgasanlageStütz-elemente

• Kolbenbolzen• Ventile

Tragfedern• Ventilfedern• Federteller• Nockenwelle

Dekorations-

• Nockenwelle• Kurbelwelle

AchsschenkelFelgen

R db lDichtungsringe

elemente

(Quelle: VW, TU Clausthal)

RadbolzenBremskolben




Automobilbau:

Titan im Leichtbau


Automobilbau:

M t d Ab lMotor und Abgasanlage:

Ventile (Ti47Al1Cr0,2Si)Abgasanlage Corvette Z06( Ti G d 2)(cp-Ti Grade 2)

Pleuelstange (Ti-6Al-4V )

(Quelle: GM, Capricorn)




Automobilbau:

Titan im Leichtbau


Automobilbau:

F h kf d (VW L )Fahrwerkfedern (VW Lupo):

Stahl Titan

(Quelle: L. Wagner)

Titan Stahl




Vom Erz zum Titan

Kroll-Prozess: Reduktionsprozesse:Kroll Prozess: Reduktionsprozesse:• Einsatzstoffe:

• Koks, Chlor, Magnesium• Erz (Ilmenit FeTiO3)

(Hauptvorkommen Australien, Skandinavien, Nordamerika und Malaysia)

• Betriebsstoffe:et ebssto e• El. Strom

• Prozesse:• Reduktion des Erzes mittels Kohlenstoff

zu Rutil (TiO2)FeTiO3 + C -> Fe + TiO2 + COFeTiO3 + C > Fe + TiO2 + CO

• Reduzierende Chlorierung von Rutil zu TitantetrachloridTiO2 + 2C + 2Cl2 -> TiCl4 + 2CO

• Reduktion des Titantetrachlorid mittels Magnesium zu reinem Titan (ca. 800 bis

(Quelle: William Justin Kroll (Patent 1940), C. E. Mortimer)

Magnesium zu reinem Titan (ca. 800 bis 900 °C, unter Schutzgas)TiCl4 + 2Mg + 2Cl2 -> Ti + 2MgCl2




Vom Erz zum Titan

Kroll-Prozess: Umschmelzprozess:Kroll Prozess: Umschmelzprozess:• Einsatzstoffe:

• TitanschwammTitanschwamm

• Betriebsstoffe:• El. Strom, Vakuum

Prozess:

Elektrodenherstellung:Pressen der „Compacts“ und Plasmaschweißen der Elektroden unter Niederdruck

Umschmelzelektrode • Prozess:• Umschmelzen des Titanschwamms zu

Reintitan

Umschmelzelektrode

Vakuumumschmelzen (VAR):Umschmelzen der Elektrode Vakuumlichtbogenofen und

• Metallurgische BehandlungAbgießen des Reintitans unter Vakuum

Metallurgische Behandlung:L i d b i ß t V k I t

Ingots aus Titanlegierungen

Legieren und abgießen unter Vakuum zu Ingots

(Quelle: C. E. Mortimer, Media Deluxe)




Geschmiedete Bauteile (Stäbe, Gesenkschmiedeteile):

Vom gegossenen Vorprodukt zum umgeformten Halbzeug

Geschmiedete Bauteile (Stäbe, Gesenkschmiedeteile):

Schmiede:

(Quellen: SMS-Siemag AG, Industrieverband Massivumformung e. V.)




Formteile aus Feinguss:

Vom gegossenen Vorprodukt zum umgeformten Halbzeug

Formteile aus Feinguss:

Wachsausschmelzverfahren: Gi ß it l M d ll tGießen mit verlorenen Modellen unter Vakuum und in wassergekühlten Tiegeln

(Quellen: Tital.)




3. Titan und TitanlegierungenTitan• Ordnungszahl 22• Relative Atommasse 47 90 u• Relative Atommasse 47,90 u• Schmelzpunkt 1675 °C• Schmelzwärme 393 J/gSchmelzwärme 393 J/g• Elektrische Leitfähigkeit 2,38 m/ mm²• Wärmeleitfähigkeit 17 W/m K• Spezifische Wärme 0,527 J/g K• Ausdehnungskoeffizient 9,0 10-6 1/K• Dichte 4,51 g/cm³• Kristallstruktur < 882,5°C: hexagonal (); > 882,5°C: krz ()

Gitterkonstante a 2 95 10 10 m c 4 68 10 10 m (RT)• Gitterkonstante a = 2,95 10-10 m, c = 4,68 10-10 m (RT)• Elastizitätsmodul 106.000 N/mm²• Querkontraktionszahl 0 36Querkontraktionszahl 0,36




Gitterstruktur:

Reintitan:Reintitan:

Kub. Raumzentrierte Struktur:

4 350 / 3• a = 0,332 nm• min. 12 Gleitsysteme

4,350 g/cm3

(bei 885 °C)

Hexagonale Struktur:• a = 0,295 nm• c = 0,468 nm

4,507 g/cm3

• c/a = 1,587 (<1,633 rechnerisch ideal)• 12 Gleitsysteme (3 Basalgleitung

und 9 Prismen- und Pyramidengleitung)y g g)

(Quellen: Wagner, Wollmann)




Hexagonale Gitterstruktur des Titans:

Gleitsysteme derBasalebene: {0001} <1120>,(3 Hauptgleitsysteme) dadurch(3 Hauptgleitsysteme), dadurchGleitung in nur wenigen Körnernparallel zur max. Schubspannungparallel zur max. Schubspannung (schlechte Umformbarkeit)

Da c/a < 1,63 stehen 9 weiterer Gleitsysteme auf den Prismenebenen {1010} <1120> und denPyramidalebenen {1011} <1120> zur Verfügung. Dadurch Ermöglichung der Gleitung in vielen Körnern

{1011}

<1120>

parallel zur max. Schubspannung (verbesserte Um-formbarkeit)

1120

Aber dennoch: Ti hat keine gute (Zug-) Umformbarkeit




Titanlegierungen

Legierungssysteme und Zustandsdiagramme:

near -, +-, -Legierungen

aushärtbare -Legierungen

fully -Legierungen

-stabilisierendeLegierungselem.

-stabilisierende Legierungselemente

-isomorph(Mo, W, V, Ta)

-eutektoid(Fe, Si, Co, Cr, Cu, Ni, Mn, H)(Al, O, C, N, Ga)




Legierungssysteme und Zustandsdiagramme:

Titanlegierungen

Legierungssysteme im -isomorphen Zustandsdiagramm:

Ti 6% Al




Titanlegierungen

Überblick:α-Legierungen:

Primärer Einsatz in der chemischen Industrie und in der Verfahrenstechnik Gute

Überblick:

Korrosionsbeständigkeit und Verformbarkeit (vorrangig vor Festigkeit)

Near-α-Legierungen:

Klassische Hochtemperaturlegierungen (Einsatztemperaturen 500 bis 550°C)Gute Kriecheigenschaften und hohe Festigkeiten

(α+β)-Legierungen:

Mit Abstand gebräuchlichste Titanlegierung: Ti-6Al-4V (insbesondere in der Luft- undMit Abstand gebräuchlichste Titanlegierung: Ti 6Al 4V (insbesondere in der Luft und Raumfahrtindustrie)hohe Festigkeiten, (hohe Bruchzähigkeiten, gute Warmfestigkeit)

Metastabile β-Legierungen:

Extrem hohe Festigkeiten von über 1400 MPaKomplexe Mikrostruktur erlaubt Optimierung des Verhältnisses von hoher Festigkeit zu hoher Bruchzähigkeit




Titanlegierungen

Überblick:Überblick:

Eigenschaften der Legierungen im Vergleich:

α α + β βDichte + + -Festigkeit - + ++Duktilität -/+ + +/-Bruchzähigkeit + -/+ +/-Zeitstandfestigkeit + +/- -K i h lt /Korrosionsverhalten ++ + +/-Oxidationsverhalten ++ +/- -Schweißbarkeit + +/Schweißbarkeit + +/- -Kaltverformbarkeit - - - -/+




Titanlegierungen

Überblick:Überblick: Eigenschaften der Legierungen im Vergleich:

Dichte:• Wesentlicher α-Stabilisator Aluminium (geringere Dichte)• Legierungselemente von β-Titanlegierung oft schwere Elemente (Mo, V)

Festigkeit:g• Einphasige α-Legierungen weisen nur mäßige Festigkeiten auf (Ausnahme: aushärtbare near- α-Legierungen)• Zweiphasige (α+β)-Legierungen und metastabile β-Legierungen lassen sich zu hohen

bzw sehr hohen Festigkeiten aushärtenbzw. sehr hohen Festigkeiten aushärten

Duktilität:• Hohe Festigkeiten der metastabilen β-Legierungen bedingen geringe Duktilität• Im nicht-ausgehärteten Zustand sind α-, (α+β)- und β-Legierungen relativ duktil• Die Duktilität ist stark vom Gefüge abhängig

Bruchzähigkeit:• Hängt stark vom Gefüge und vom Aushärtungszustand ab• Lamellare Gefüge führen zu höheren Bruchzähigkeiten (Rissablenkung) als fein globulare Gefüge




Titanlegierungen

Überblick:Überblick: Eigenschaften der Legierungen im Vergleich (Fortsetzung):

Zeitstandfestigkeit:• Kriechverhalten der α-Phase überlegen durch geringes Diffusionsvermögen und eingeschränktes plastisches

Verformungsvermögen hexagonaler Kristallite• Mit zunehmendem β-Volumenanteil verschlechtert sich das Kriechverhaltenβ• Diskontinuierliche Verteilung der β-Phase (feinlamellares Gefüge) führt zur höheren Kriechbeständigkeit

Korrosionsverhalten:• Oxidschicht (TiO ) bildet sich an Luft bei Raumtemperatur aus und sorgt für ausgezeichnetes• Oxidschicht (TiO2) bildet sich an Luft bei Raumtemperatur aus und sorgt für ausgezeichnetes

Korrosionsverhalten bei salzhaltigen wässrigen Medien• α-Phase ist beständiger als β-Phase

O id ti h ltOxidationsverhalten:• Maximale Einsatztemperatur ist nicht durch Festigkeit begrenzt, sondern durch das relativ schlechte

Oxidationsverhalten• β-Phase anfälliger als α-Phase




Titanlegierungen

Überblick:Überblick: Eigenschaften der Legierungen im Vergleich (Fortsetzung):

Schweißbarkeit:• Hohe Reaktivität mit Sauerstoff und Wasserstoff führt zu Versprödungen (Schutzgas)• Hochausgehärtete β-Legierungen sind schlechter schweißbar als α- und (α+β)-Legierungen

Kaltverformbarkeit:Kaltverformbarkeit:• α-, (α+β)-Legierungen sind nur bei sehr hohen Temperaturen umformbar durch begrenztes Verformungs- und

Verfestigungsvermögen der α-PhaseMit t i d β V l t il i kt di U f t t i i t t bil L i l i h• Mit steigendem β-Volumenanteil sinkt die Umformtemperatur, einige metastabile -Legierungen lassen sich auch bei Raumtemperatur umformen




Titanlegierungen

Überblick:Überblick:

Hä t E R R A

Mechanische Eigenschaften :

HärteHV

E-Modul[GPa]

Rp0,2[MPa]

Rm[MPa]

A[%]

α Ti Legierungenα-Ti-LegierungenReinst-Titan (99,98 Ti) 100 100-145 140 235 50Grade1 (Rein-Ti: 0,15Fe-0,12O) 120 170-310 >240 24Grade4 (Rein Ti: 0 3Fe 0 35O) 260 100 120 480 655 >550 15Grade4 (Rein-Ti: 0,3Fe-0,35O) 260 100-120 480-655 >550 15Grade6 (Ti-5Al-2,5Sn) 300 109 827 861 15Near-α-Ti-LegierungenTi 5 9Al 2 6Sn 3 8Zr 0 4Mo 0 45Si 112 900 950 1010 1050 10 16Ti-5,9Al-2,6Sn-3,8Zr-0,4Mo-0,45Si 112 900-950 1010-1050 10-16Ti-6Al-5Zr-0,5Mo-0,25Si 120 850-910 990-1020 6-11(α+β)-Ti-LegierungenTi 6Al 4V 300 400 110 140 800 1100 900 1200 13 16Ti-6Al-4V 300-400 110-140 800-1100 900-1200 13-16Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr-0,25Si 110-120 1000-1200 1100-1300 8-15Metastabile β-Ti-LegierungenTi 11 5Mo 6Zr 4 5Sn 250 450 83 103 800 1200 900 1300 8 20Ti-11,5Mo-6Zr-4,5Sn 250-450 83-103 800-1200 900-1300 8-20Ti-10V-2Fe-3Al 300-470 110 1000-1200 1000-1400 6-16




Titanlegierungen: z.B. CP-Titan und Ti-8,6A sowie

-Titanlegierungen und near--Titanlegierungen

g g ,Near--Titanlegierungen: z.B. Ti-6-2-4-2 (Ti-6Al-2Sn-4Mo-2Zr-0,1Si) -isomorphes Zustandsdiagramm:

-Leg. Near--Leg.





Commercially Pure (CP)-Titan:Commercially Pure (CP) Titan:

ASTM OMa.%

FeMa.%

NMa.%

CMa.%

Rp0,2

MPaRm

MPaA%

Korrosion

Grade < 0 18 < 0 20 < 0 03 < 0 10 170 240 24Grade 1

< 0,18 < 0,20 < 0,03 < 0,10 170 240 24

Grade < 0,25 < 0,30 < 0,03 275 345 20 star

kem

ngrif

f

Grade 2

0,25 0,30 0,03 275 345 20

Grade < 0,35 < 0,30 380 440 18 and

bei s

osio

nsan

3

Grade 4

< 0,40 < 0,50 480 550 15

Wid

erst

aK

orro

4 W

(Materials Properties Handbook, Titanium Alloys, ASM, 1994)




Commercially Pure (CP)-Titan:


Commercially Pure (CP) Titan:

Einfluss von Legierungselementen auf die Härte:




Commercially Pure (CP)-Titan:


Commercially Pure (CP) Titan:

Thermomechanische Behandlung:

Homogenisierung Umformung Rekristallisation Kaltumformung

Mechanismen zur Erhöhung der (Dauer ) Festigkeit:Mechanismen zur Erhöhung der (Dauer-) Festigkeit:• Kornfeinung• Kaltverfestigung• (Erhöhung des Sauerstoffgehalt)




-Titanlegierungen: z.B. Ti-8,6Al


Titanlegierungen: z.B. Ti 8,6Al


Homogenisierung Umformung Rekristallisation Aushärtung

Mechanismen zur Erhöhung der (Dauer ) Festigkeit:

AlTi3 Ausscheidungen

Mechanismen zur Erhöhung der (Dauer-) Festigkeit:• Kornfeinung• Aushärtung (Ausscheidung von AlTi3)

0,2 m




Near--Titanlegierungen: z B Ti-6-2-4-2 (Ti-6Al-2Sn-4Mo-2Zr-0 1Si)


Near Titanlegierungen: z.B. Ti 6 2 4 2 (Ti 6Al 2Sn 4Mo 2Zr 0,1Si)



Mechanismen zur Erhöhung der (Dauer ) Festigkeit: Eignung für TriebwerksMechanismen zur Erhöhung der (Dauer-) Festigkeit:• Verringerung der Korngröße• Aushärtung (Ausscheidung von AlTi3 und Zr-Silziden)

Eignung für Triebwerks-komponenten (500-550°C):• Hohe Warmfestigkeit (wie -

Legierungen)Legierungen)• Zusätzliche Erhöhung der Kriechbestän-

digkeit durch Zr-Silzid-Ausscheidungen




-Titanlegierungen

-Titanlegierungen: z.B. Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb Titanlegierungen: z.B. Ti 6Al 4V, Ti 6Al 7Nb

-isomorphes Zustandsdiagramm:




-Titanlegierungen

-Titanlegierungen: Ti-6Al-4V (wichtigste Legierung, Einführung 1954) Titanlegierungen: Ti 6Al 4V (wichtigste Legierung, Einführung 1954)

Mechanisch Eigenschaften: Warmfestigkeit:

-Transus 995°CRp0,2 800-1100 MPa

Rm 900-1200 MPa

A 13-16%KIC 33-110 MPa m1/2

Kriech-beständig

bis ca. 350°C




-Titanlegierungen

-Titanlegierungen: Ti-6Al-4V Titanlegierungen: Ti 6Al 4V

Gefügearten:

LösungsglühenRekristallisierenAbkühlen aus dem

DuplexgefügeGlobulares GefügeLamellares Gefüge

Lösungsglühen dicht unterhalb -Transustemp.

Rekristallisierennach der Umformung

Abkühlen aus dem -Gebiet

Wesentliche Eigenschaftsunterschiede:• Lamellares Gefüge: Bessere Kriechbeständigkeit• Globulares Gefüge: Bessere Dauerfestigkeit• Globulares Gefüge: Bessere Dauerfestigkeit• Duplexgefüge: Kompromiss




-Titanlegierungen


Gefügearten und ihre Eigenschaftsunterschiede

fein grob Eigenschaft lamellar globular

O O E-Modul O +/-O O E Modul O +/

+ - Festigkeit - +

+ - Duktilität - +

+ - Dauerfestigkeit - +

- + Bruchzähigkeit + -

+ - Rissbildung - +

- + Rissausbreitung + -

- + Zeitstandfestigkeit + -

+ - Superplastizität - +

O id ti h lt+ - Oxidationsverhalten + -




-Titanlegierungen


Thermomechanische Behandlung: Lamellares Gefüge

-Glühung Aushärtung

vabg

Rp0,2 [MPa] F

FL Fi l ll 1040 0 20

FL(Wasser)

L(Luft)

CL(Ofen) FL Fine lamellar 1040 0,20

L lamellar 980 0,25

(Wasser) (Luft) (Ofen)

CL coarse lamellar 935 0,15

Je kleiner der Lamellenabstand umso höher die Dauerfestigkeit und die Kriechbeständigkeit




-Titanlegierungen


Thermomechanische Behandlung: Globulares Gefüge

Homogenisierungg g Umformung Rekristallisation Aushärtung

vab

Rp0,2 [MPa]

FEQ fineequiaxed 1170

FEQ CEQ

equiaxed

CEQ coarseequaxed 1075

Je kleiner die Korngröße umso höher die Dauerfestigkeit




-Titanlegierungen

-Titanlegierungen: Ti-6Al-4V

Thermomechanische Behandlung: Duplexgefüge

Titanlegierungen: Ti 6Al 4V

D20 Anteil der Primär- -KörnerT

D40

vab vab

Homogenisierung Umformung

t

D20/WQ D40/ACD40/WQ

Rp0,2 [MPa]

D20/WQ water quenched 1050


D20/WQ(Wasser)

D40/AC(Luft)

D40/WQ(Wasser)

D40/WQ 1045

D40/ACi l d

975

Je kleiner der Korndurchmesser umso höher die Dauerfestigkeit

air cooled




-Titanlegierungen

-Titanlegierungen: Ti-6Al-4V

Umwandlungsreaktionen (schematisch):

Titanlegierungen: Ti 6Al 4V

(schematisch):

‘=Martensite)

‘=Martensite)

)

MS

(Titanium Alloys, ASM, 1994)

Martensit ist nicht festigkeitsfördernd, aber Grundlage für nachfolgende Aushärtung




-Titanlegierungen

-Titanlegierungen: Ti-6Al-4VWärme-behandlung

Gefüge Rp0,2

MPaRm

MPaA%

Z%

1065°C / ‘ (+ ) 954 1108 7 7 19 2

Feinnadliger Martensit Titanlegierungen: Ti 6Al 4V

1065 C / Wasser

(+ ) 954 1108 7,7 19,2

1065°C / Luft

(Widmannstätten) +

944 1060 7,0 10,3Luft

1065°C / Ofenabkühlung

+ 938 1041 10,5 15,6

1065°C / Wasser + 540°C 4h

‘ (+ ) +Ausscheidungen

1057 1170 8,5 19,2

Lamellares (α+β)-Gefüge540°C 4h955°C / Wasser

(primär) + ‘ (+ ) 954 1120 17,0 60,2

955°C / ( i ä ) (Wid 846 955 17 8 54 1

( β) g

955°C / Luft

(primär) + (Wid-mannstätten) +

846 955 17,8 54,1

955°C / (primär) + ‘ (+ ) 1069 1183 16 5 56 4955 C / Wasser + 540°C 4h

(primär) + (+ ) + Ausscheidungen

1069 1183 16,5 56,4

(Metals Handbook, Vol. 2, ASM, 1990)




-Titanlegierungen


Umwandlungsreaktionen (ZTU Schaubild):(ZTU-Schaubild):




Metastabile -Titanlegierungen

Metastabile -Titanlegierungen: z.B. Ti-10-2-3 (Ti-10V-2Fe-3Al)Metastabile Titanlegierungen: z.B. Ti 10 2 3 (Ti 10V 2Fe 3Al)

-isomorphes Zustandsdiagramm:

Primär-[%]

Rp0 2 [MPa] F

Lösungsglüh-[%]

p0,2 [ ] F

0 1555 0,02

5 1370 0 09

temperatur

5 1370 0,09

15 1330 0,11

30 1195 0,25

-Leg.

(J. Kiese, L. Wagner: Fatigue Behavior in Ti-10V-2Fe-3Al: Microstructural Effects on Fatigue CrackNucleation, Fatigue 96 (G. Lutjering, H. Nowack, eds.) Pergamon Press (1996) 959.)




Anwendungsbeispiele Titan-Legierungen

Typ Legierung Anwendungsbeispiele

Ti Al 5 Sn 2 5 Distanzringe Strahltriebwerke Ti Al 5 Sn 2,5 Distanzringe, Strahltriebwerke, Triebwerksummantelung

+ Ti Al 6 V 4 Statoren, Rotoren (Flugzeugtriebwerke)

+ Ti Al 7 Mo 4 Pleuelstangen (Sportwagen)

+ Ti Al 6 V 6 Sn 2 Rotorkopf (Hubschrauber) + Ti Al 6 V 6 Sn 2 Rotorkopf (Hubschrauber)

+ Ti Al 6 Zr 4 Mo 2 Sn 2 Raketendüsen und -schürzen

+ Ti Al 6 Zr 5 Mo Si Gasturbinen, Kompressoren

Ti V 13 Cr 11 Al 3 Federn

Ti Mo 12 Zr 6 Fe 2 Orthopädische Implantate

Polmear: Light Alloys; ASM: Materials Properties Handbook Titanium Alloys





GM Firebird II (1956) 100% Titan-KarosserieGM Firebird II (1956)





A fklä flAufklärungsflugzeugLockheed SR-71 "Blackbird"(1964 - 1998)Ti-13V-11Cr-3Al (Ti-13-11-3)

•Flügel, Rumpfhaut, Rahmen, Längsträger,Vorderkonstruktion, Rippen, Nieten undFahrwerkFahrwerk

•Hitzebeständig gegenüber der durchMach 3 Flüge erzeugten Wärme(Schockwellen).




• Metals Handbook, Vol. 2, ASM, 1990

Literatur

• Materials Properties Handbook, Titanium Alloys, ASM, 1994

• J. Kiese, L. Wagner: Fatigue Behavior in Ti-10V-2Fe-3Al: Microstructural Effects on Fatigue Crack N l ti F ti 96 (G L tj i H N k d ) P P (1996) 959Nucleation, Fatigue 96 (G. Lutjering, H. Nowack, eds.) Pergamon Press (1996) 959

• L. Wagner: Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften von Titanlegierungen. VDI-AWT-AK-Werkstofftechnik, Bremen, 22.09.2010

• L. Wagner, M. Wollmann, Titanium and Titanium alloys. Advanced structural materials in transportation, M. Busse, A. S. Herrmann, K. Kayvantash, D. Lehmhus (Hrsg.), WILEY-VCH Verlag, Weinheim, voraussichtlich 2013




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