1. Mindestbetriebstemperatur
Zugfestigkeit größer oder gleich 240 MPa
Streckgrenze größer oder gleich 170 MPa
Dehnung größer oder gleich 24 %
sogar bei -253 Grad, wodurch es für kryogene Geräte wie Lagertanks für flüssigen Sauerstoff/Stickstoff, Raketenantriebssysteme und supraleitende Magnete geeignet ist.
2. Sprödigkeit bei extrem niedrigen Temperaturen
Kein duktiler spröder Übergang (DBT) bis zur minimalen Betriebstemperatur (-253 Grad). Seine HCP-Struktur bleibt stabil ohne Phasenumwandlungen, die zu Sprödigkeit führen.
Hohe Reinheit (typischerweise 99,5 % Titangehalt, mit geringen interstitiellen Verunreinigungen wie Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff kleiner oder gleich 0,2 %, 0,03 % bzw. 0,08 % gemäß ASTM B265). Die Kontrolle der Verunreinigungen verhindert die Bildung spröder intermetallischer Phasen oder die Entmischung der Korngrenzen.
Praktische Validierung: Gr.1 wird aufgrund seiner konstanten Zähigkeit (Charpy-Schlagenergie größer oder gleich 34 J bei -253 Grad) und seiner Bruchfestigkeit bei Niedertemperaturbelastung häufig in der Kryotechnik (z. B. LNG-Transport, Kryosysteme in der Luft- und Raumfahrt) eingesetzt.
3. Maximale Betriebstemperatur
Die Oxidationsbeständigkeit nimmt ab: Titan bildet bei Temperaturen von weniger als oder gleich 315 Grad einen schützenden TiO₂-Film. Darüber hinaus wird der Film dicker, reißt und verliert seine Schutzwirkung, was zu schneller Oxidation und Versprödung führt (aufgrund der Sauerstoffaufnahme in die Metallmatrix).
Die mechanischen Eigenschaften nehmen ab: Zugfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit nehmen bei Temperaturen > 315 Grad deutlich ab, da die thermische Erweichung deutlicher wird.
Kurzfristige (intermittierende) Verwendung: Gr.1 kann für kurze Zeit (z. B. Notfälle) Temperaturen von bis zu 427 Grad (800 Grad F) standhalten, eine längere Einwirkung dieser Temperatur führt jedoch zu dauerhaften Materialschäden.
