Metallische Werkstoffe und Legierungen

Welche Aussage über die Kristallstruktur von reinem Titan trifft zu?

  1. ABei Raumtemperatur liegt die hdP-α-Phase vor, die sich oberhalb von etwa 882 °C in die krz-β-Phase umwandelt
  2. BBei Raumtemperatur ist es krz und wandelt sich oberhalb von etwa 912 °C in die kfz-γ-Phase um
  3. CEs ist bei allen Temperaturen einphasig kfz, eine allotrope Umwandlung tritt nicht auf
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Lösung: A. Bei Raumtemperatur liegt die hdP-α-Phase vor, die sich oberhalb von etwa 882 °C in die krz-β-Phase umwandelt

Titan liegt bei Raumtemperatur als hdP-α-Phase vor und wandelt sich oberhalb von etwa 882 °C allotrop in die krz-β-Phase um. Al und O stabilisieren die α-Phase, V und Mo die β-Phase; je nach Legierungselementen werden daher α-, α+β- und β-Legierungen unterschieden. Das bekannte Ti-6Al-4V ist eine α+β-Legierung, deren Festigkeit sich durch Wärmebehandlung einstellen lässt, und wird für Flugzeugbauteile verwendet. Die Antwort, Titan sei bei Raumtemperatur krz und oberhalb von etwa 912 °C kfz, verwechselt es mit den Umwandlungen des Eisens. Bei allen Temperaturen kfz ohne Umwandlung sind Aluminium und Kupfer. Titan hat eine Dichte von etwa 4,5 g/cm³, rund 60 % der von Stahl, und damit eine hohe spezifische Festigkeit; die dichte Oxidschicht an der Oberfläche verleiht ihm zudem eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Da die hdP-α-Phase nur wenige Gleitsysteme hat, ist die Kaltumformung bei Raumtemperatur nicht so einfach wie bei kfz-Metallen.

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