Gängige Qualitäten von kommerziell reinem Titan
Grad 1 (CP Ti Grad 1)
Es hat den niedrigsten Verunreinigungsgehalt und die höchste Duktilität aller kommerziell reinen Titansorten sowie eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Formbarkeit. Es eignet sich für Anwendungen, die Tiefziehen und Schweißen erfordern und rauen korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind (z. B. Rohrleitungen für die chemische Verarbeitung, Schiffskomponenten).
Grad 2 (CP Ti Grad 2)
Die am häufigsten verwendete Sorte kommerziell reinen Titans. Es vereint gute Duktilität, mäßige Festigkeit und hervorragende Korrosionsbeständigkeit und ist damit die erste Wahl für den allgemeinen Maschinenbau, Strukturkomponenten für die Luft- und Raumfahrt, medizinische Implantate (z. B. Knochenfixierungsgeräte) und Entsalzungsgeräte.
Klasse 3 (CP Ti Klasse 3)
Mit einem etwas höheren Verunreinigungsgrad als Grad 2 bietet es eine höhere Zugfestigkeit bei gleichzeitig guter Korrosionsbeständigkeit und Formbarkeit. Es wird häufig in Befestigungselementen für die Luft- und Raumfahrt, Druckbehältern sowie Offshore-Öl- und Gaskomponenten eingesetzt, die eine verbesserte mechanische Leistung erfordern.
Klasse 4 (CP Ti Klasse 4)
Unter den kommerziell reinen Titansorten weist es aufgrund des höchsten Verunreinigungsgehalts die höchste Festigkeit sowie eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Es eignet sich für hochbeanspruchte Anwendungen wie Flugzeughydrauliksysteme, Schiffsstrukturteile und Druckbehälter in der chemischen Industrie.
Güteklasse 7 (CP Ti Güteklasse 7, Ti-Pd-Legierung)
Eine mit Palladium-legierte Reintitansorte, die die Korrosionsbeständigkeit in reduzierenden Säureumgebungen (z. B. verdünnte Salzsäure, Schwefelsäure), denen herkömmliches Reintitan nicht standhalten kann, deutlich verbessert. Es wird häufig in chemischen Verarbeitungsanlagen und Abfallbehandlungssystemen eingesetzt.
Güteklasse 11 (CP Ti Güteklasse 11, Ti-Pd-Legierung)
Ähnlich wie Grad 7, aber basierend auf einer Titanmatrix der Klasse 1, kombiniert es die hohe Duktilität von Grad 1 mit der verbesserten Korrosionsbeständigkeit durch den Zusatz von Palladium und eignet sich für korrosionsanfällige und Formbarkeit erfordernde Anwendungen.-
Dichteniveau von reinem Titan und seine Vorteile im Vergleich zu Stahl und Aluminiumlegierungen
Im Vergleich zu Stahl
Die Dichte von herkömmlichem Kohlenstoffstahl beträgt etwa 7,85 g/cm³ und die von rostfreiem Stahl etwa 7,93 g/cm³, was beides fast der doppelten Dichte von reinem Titan entspricht. Bauteile aus Reintitan machen bei gleichem Bauvolumen nur etwa 57 % des Gewichts von Bauteilen aus Stahl aus. Dieses hohe Verhältnis von Festigkeit-zu-Gewicht (spezifische Festigkeit) ermöglicht es Komponenten aus reinem Titan, das Strukturgewicht erheblich zu reduzieren und gleichzeitig eine ausreichende Tragfähigkeit beizubehalten, was für die Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Schifffahrtsindustrie von entscheidender Bedeutung ist, wo Gewichtsreduzierung eine Kernanforderung ist (z. B. Rumpfrahmen von Flugzeugen, Hochleistungs-Autochassisteile).
Im Vergleich zur Aluminiumlegierung
Die Dichte einer Aluminiumlegierung beträgt etwa 2,7 g/cm³ und ist damit niedriger als die von reinem Titan, aber reines Titan hat eine viel höhere Zugfestigkeit (reines Titan der Güteklasse 2 hat eine Zugfestigkeit von 345–550 MPa, während die übliche 6061-Aluminiumlegierung etwa 276 MPa beträgt). Bei Anwendungen, die eine hohe Festigkeit erfordern, kann reines Titan mit einer kleineren Querschnittsfläche eine gleichwertige oder höhere Tragfähigkeit erreichen, wodurch der leichte Dichteunterschied ausgeglichen wird und sich insgesamt ein besseres Verhältnis von Festigkeit zu -Gewicht ergibt. Darüber hinaus verfügt reines Titan im Vergleich zu Aluminiumlegierungen über eine weitaus bessere Korrosionsbeständigkeit und hohe Temperaturstabilität (kann die Leistung bei 300–400 Grad aufrechterhalten, während Aluminiumlegierungen über 120 Grad schnell an Festigkeit verlieren), was es in rauen Arbeitsumgebungen vorteilhafter macht (z. B. Triebwerksgondeln in der Luft- und Raumfahrt, Meeresküstenstrukturen).
