Nichteisenmetalle und -legierungen

Bei der Auslegung von α- und (α+β)-Titanlegierungen fasst man die Wirkung der α-stabilisierenden Elemente im Aluminiumäquivalent [Al]eq = [Al] + [Sn]/3 + [Zr]/6 + 10[O] (Massen-%) zusammen, mit der Richtlinie, etwa 9 nicht zu überschreiten. Welcher Wert liegt [Al]eq für eine Legierung Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo mit 0,10 Massen-% Sauerstoff am nächsten?

  1. AEtwa 8,3
  2. BEtwa 7,4
  3. CEtwa 13
Lösung und Erläuterung anzeigen

Lösung: A. Etwa 8,3

[Al]eq = 6 + 2/3 + 4/6 + 10 × 0,10 = 6 + 0,67 + 0,67 + 1,0 ≈ 8,3, also unter dem Richtwert 9. Etwa 7,4 vergisst, den Sauerstoff mit seinem Koeffizienten 10 zu multiplizieren, und etwa 13 addiert Sn und Zr, ohne durch ihre Koeffizienten zu teilen. Ist das Aluminiumäquivalent zu hoch, scheidet sich in der α-Phase die geordnete Phase α₂ (Ti₃Al) aus und senkt Duktilität und Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion. Wie die Tatsache zeigt, dass schon 0,1 % Sauerstoff so viel zählt wie 1 % Aluminium, stabilisiert interstitieller Sauerstoff die α-Phase stark und erhöht die Festigkeit; daher ist der Sauerstoffgehalt eine wichtige Prüfgröße, die die Sorten einer Legierung unterscheidet. Mo ist ein β-stabilisierendes Element und geht nicht in diesen Ausdruck ein.

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