1. Samlet høy-temperaturytelse for Ti klasse 5
Den opprettholder god strekk- og utmattelsesstyrke for lang-bruk i moderate varmemiljøer (f.eks. romfartsnaceller, industrielle turbinkomponenter).
Krypemotstanden (motstand mot langsom, permanent deformasjon under konstant stress og varme) er tilstrekkelig for lav-til-middels stress høy-temperaturscenarier, selv om den er bedre enn dedikerte varme-bestandige titanlegeringer eller nikkel-baserte superlegeringer ved høyere temperaturer.
Den beholder også anstendig korrosjonsmotstand ved høye temperaturer i ikke-ekstremt korrosive medier, takket være det slitesterke passive oksidlaget (TiO₂), som forblir intakt under 400 grader.
2. Maksimal temperatur for stabil ytelse
Lang-tjeneste (kontinuerlig drift i 10,000+ timer): Maksimal temperatur for å opprettholde full mekanisk stabilitet og strukturell integritet er315 grader (600 grader F). Ved denne temperaturen forblir +-mikrostrukturen uendret, og nøkkelegenskapene (strekkstyrke, krypemotstand, utmattelseslevetid) holder seg innenfor designspesifikasjonene (f.eks. forblir strekkstyrken på ~75 % av romtemperaturverdien, og kryptøyningshastigheten er under 1×10⁻⁸ per time under 140 MPa stress).
Kort-bruk/intermitterende bruk (begrenset eksponering, lave-stressforhold): Den tåler temperaturer opp til400 grader (750 grader F)i korte perioder (timer til dager). Dette anbefales imidlertid ikke for kritiske lastbærende-komponenter, siden selv kort eksponering ved 400 grader begynner å påvirke mikrostrukturell stabilitet.
3. Ytelsesforringelse og svikt over terskelen for stabil temperatur
(1) Mikrostrukturell nedbrytning
-fasegrovning og -fasemykning: Over 315 grader begynner de fine, jevne lamellene i matrisen å vokse og aggregere, mens den -fasen (kropps-sentrerte kubiske strukturen) mister sin styrke på grunn av atomdiffusjon. Dette forstyrrer legeringens balanserte + struktur, som er avgjørende for styrke-seighetsforholdet.
Fasetransformasjon (over 400 grader): Langvarig eksponering over 400 grader akselererer skiftet mot en grovere, mindre stabil -dominert mikrostruktur. Hvis temperaturen nærmer seg beta-transus (995 grader), fører fullfasedannelse til kraftig kornvekst, noe som gjør legeringen sprø og uegnet for enhver strukturell bruk.
(2) Mekanisk eiendomskollaps
Strekkstyrkefall: Ved 400 grader synker strekkfastheten til<500 MPa (less than 60% of its room-temperature strength of 860–900 MPa). At 500°C, strength further declines to below 400 MPa, leading to plastic deformation under nominal operating loads.
Tap av krypemotstand: Kryptøyningshastigheten øker eksponentielt over 350 grader. For eksempel, ved 400 grader og 100 MPa spenning, overstiger krypetøyningshastigheten 1×10⁻⁶ per time (100x høyere enn ved 315 grader), noe som resulterer i permanent dimensjonal forvrengning av komponenter (f.eks. vridning av turbinhus eller romfartsbraketter) over tid.
Reduksjon av tretthetsliv: Høye temperaturer akselererer oksidasjon og initiering av mikrosprekker ved korngrenser. Ved 400 grader synker utmattelsesstyrken (10⁷ sykluser) til<150 MPa (less than 50% of its room-temperature fatigue strength of 300–350 MPa), leading to premature fatigue failure in cyclic load applications.
(3) Oksidasjons- og korrosjonsskader
Over 400 grader blir den passive TiO₂-filmen på legeringens overflate porøs og ikke-jevn, slik at oksygen diffunderer inn i underlaget og danner et sprøtt oksidlag (Ti₂O₃ eller TiO). Dette forårsaker overflatesprøhet og reduserer korrosjonsmotstanden, spesielt i miljøer som inneholder fuktighet eller korrosive gasser (f.eks. industriell eksos eller marine atmosfærer). I ekstreme tilfeller fører intergranulær oksidasjon til sprekker og katastrofal komponentsvikt.
