Titan, Eigenschaften, Verarbeitung, Merkmale

Titan (Ti22), Scandium-Titan-Vanadium, ist ein starkes, leichtes Metall mit silberweißer Farbe. Es hat einen Schmelzpunkt von 16.600 °C und eine Brinellhärte von 175 MPa. Es ist das zehnthäufigste Metall in der Natur. Die häufigste Titanquelle ist Titandioxid, das geringe Mengen an Verunreinigungen enthält.

Titanmetall

Titanmetall hat eine Dichte von 4,54 g/cm³ und einen Siedepunkt von 35.600 K. Es ist wie Metall duktil, hat aber eine erhöhte Viskosität. Titanstaub explodiert und die Splitter können entzündlich sein. Aufgrund seiner Oxidschicht ist Titan korrosionsbeständig. Es verträgt verdünnte Lösungen vieler Säuren und Laugen gut. Elektrochemische Untersuchungen bestätigen die deutliche Zunahme der Korrosionsbeständigkeit von Titan mit steigendem Wassergehalt in aggressiver Umgebung von 0,5 auf 8,01 TP3T. Titan hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Seine Wärmeausdehnung bei 200 °C ist vernachlässigbar. Titan hat einen relativ hohen spezifischen Widerstand und eine hohe mechanische Festigkeit.

Titan hat seine Nachteile: Seine Herstellung ist teuer, teurer als Eisen, Aluminium, Kupfer und andere Metalle. Titanschrott lässt sich nur schwer sinnvoll verwenden, da er zähflüssig ist und daher keine gute Reibungsbeständigkeit aufweist. Er haftet bei der Bearbeitung an Werkzeugen, neigt zur Wasserstoffversprödung, ist chemisch hochreaktiv und lässt sich schlecht schweißen.

Titanverarbeitung

Die Bearbeitung von Titan stellt besondere Herausforderungen dar. Titan ist ein schwer zerspanbares Material, schwieriger als Gusseisen und Edelstahl. Entscheidend sind die Wahl des richtigen Bearbeitungswerkzeugs, einer stabilen Maschine und einer zuverlässigen Befestigung. Moderne Werkzeuge und Bearbeitungsmethoden können diese Herausforderungen meistern. Häufig kommen Mehrzweckmaschinen zum Einsatz.

Die Titanbearbeitung erfolgt durch Drehen, Bohren, Ausbohren und Fräsen. Da Titan in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt wird, werden die passende Maschine und Verarbeitungstechnologie ausgewählt, um präziseste Fertigungsergebnisse zu erzielen. Bei der Bearbeitung von Titan entsteht erhebliche Hitze, die zu Oberflächendefekten führen kann. Daher wird als Schneidstoff eine feinkörnige Metalllegierung gewählt.

Titan der Güte VT1 lässt sich gut bearbeiten und stanzen, schmieden, schweißen und walzen. Die Titansorten VT1-0 und VT1-00 werden in Plattenform, geglüht und mit geätzter Oberfläche geliefert. Diese Güte wird zur Herstellung von Luftkanälen verwendet; sie ist duktil und kann sogar zu Folie gezogen werden.

Titan der Güte VT5 enthält einen Aluminiumlegierungszusatz, der für höhere Elastizität sorgt, die Wasserstoffversprödung reduziert und die Hitzebeständigkeit erhöht. Diese Güte verformt sich im heißen Zustand leicht und eignet sich daher zum Schmieden, Walzen und Stanzen. Sie wird zur Herstellung von Stäben, Schmiedeteilen, Profilen, Rumpfkomponenten, Schweißteilen und Baugruppen verwendet, die einer langen Lebensdauer standhalten.