Titanlegierung: Was ist damit gemeint?

Legierung mit etwa 60 % der Dichte von Stahl, die sich durch hohe spezifische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auszeichnet. Nach dem Anteil der hdP-α-Phase und der krz-β-Phase unterscheidet man α-, (α+β)- und β-Legierungen.

Japanische Bezeichnung: チタン合金

„Titanlegierung“ kommt in 2 Übungsfragen aus 2 Themen vor, darunter Metallische Werkstoffe und Legierungen, Gläser und amorphe Werkstoffe.

Fachgebiet: Metallische Werkstoffe und Legierungen

Selbst ausprobieren: Fragen zu Titanlegierung

Eine Titanlegierung hat eine Zugfestigkeit von 950 MPa und eine Dichte von 4,43 g/cm³, ein hochfester Stahl eine Zugfestigkeit von 1200 MPa und eine Dichte von 7,85 g/cm³. Das Wievielfache der spezifischen Festigkeit (Zugfestigkeit/Dichte) des Stahls beträgt etwa die spezifische Festigkeit der Titanlegierung?

  1. AEtwa das 0,79-Fache
  2. BEtwa das 1,4-Fache
  3. CEtwa das 1,8-Fache
Lösung und Erläuterung anzeigen

Lösung: B. Etwa das 1,4-Fache

Die spezifische Festigkeit beträgt für die Titanlegierung 950/4,43 ≈ 214 kN·m/kg und für den Stahl 1200/7,85 ≈ 153 kN·m/kg; das Verhältnis ist 214/153 ≈ 1,40, also etwa das 1,4-Fache (MPa geteilt durch g/cm³ ergibt in einheitlichen Einheiten kN·m/kg). Das 0,79-Fache vergleicht nur die Zugfestigkeiten (950/1200) und lässt das geringere Gewicht außer Acht. Das 1,8-Fache ist nur das Verhältnis der Dichten (7,85/4,43 ≈ 1,77) und übergeht den Unterschied in der Festigkeit. Bei Bauteilen, die dieselbe Last tragen, erlaubt eine höhere spezifische Festigkeit eine leichtere Bauweise; deshalb werden im Flugzeugbau Titanlegierungen, Aluminiumlegierungen und kohlenstofffaserverstärkte Verbundwerkstoffe eingesetzt. Bei der Auswahl sind jedoch auch Werkstoffpreis und Verarbeitbarkeit zu berücksichtigen.

„Titanlegierung“ in den Erläuterungen

Fragen, in denen „Titanlegierung“ vorkommt (2)

  1. Eine Titanlegierung hat eine Zugfestigkeit von 950 MPa und eine Dichte von 4,43 g/cm³, ein hochfester Stahl eine Zugfestigkeit von 1200 MPa und eine Dichte von 7,85 g/cm³. Das Wievielfache der spezifischen Festigkeit (Zugfestigkeit/Dichte) des Stahls beträgt etwa die spezifische Festigkeit der Titanlegierung?
  2. Ein massives metallisches Glas auf Zr-Basis hat eine Streckgrenze von 1,8 GPa und einen Elastizitätsmodul von 90 GPa. Welche Kombination aus der mit σy/E abgeschätzten elastischen Grenzdehnung und dem Vergleich mit kristallinen metallischen Werkstoffen ist richtig?

Verwandte Begriffe

Metallisches Glas Elastizitätsmodul (E-Modul) Versetzung Erholung Kaltverfestigung Messing Mischkristallverfestigung Nichtrostender Stahl Rekristallisation Stängelkristalle

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