Hochwertiger geschmiedeter Titanring

Titanringe sind ringförmige Produkte aus Titan oder Titanlegierungen, die sich durch ihre hohe Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, Beständigkeit gegen Säuren und Laugen sowie ihr geringes Gewicht auszeichnen.

Reines Titan (CP Ti): Noten wie TA1, TA2 usw.
TA1: Bietet gute Plastizität und Korrosionsbeständigkeit und eignet sich für Anwendungen mit geringen Festigkeitsanforderungen.
TA2: Bietet mittlere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, weit verbreitet.

Titanlegierungen: Sorten wie beispielsweise TC4 (Ti-6Al-4V), TA10 (Ti-0,3Mo-0,8Ni) und TA18 (Ti-3Al-2,5V).
TC4: Eine Alpha-Beta-Titanlegierung (α+β), die für ihre hohe Festigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und gute Verarbeitbarkeit bekannt ist. Sie ist die am weitesten verbreitete Titanlegierung.
TA10: Eine Alpha-Titanlegierung (α) mit einem geringen Anteil an Palladium (Pd), die sich durch eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auszeichnet und sich besonders für stark saure und chloridhaltige Umgebungen eignet.
TA18: Eine Alpha-Beta (α+β)-Titanlegierung mit guter Kaltumformbarkeit und Schweißbarkeit, die häufig für Rohrleitungen und Hydrauliksysteme verwendet wird.

Leichtgewicht: Titan hat eine Dichte von ca. 4,5 g/cm³, was etwa 40 % leichter ist als Stahl und somit eine erhebliche Reduzierung des Strukturgewichts ermöglicht.

Hohe Festigkeit: Titanlegierungen erreichen Zugfestigkeiten von über 895 MPa und Streckgrenzen von über 825 MPa. Ihr Festigkeits-Gewichts-Verhältnis ist deutlich höher als bei anderen metallischen Konstruktionswerkstoffen.

Korrosionsbeständigkeit: Titanlegierungen weisen in feuchter Atmosphäre und in Meerwasser eine deutlich höhere Korrosionsbeständigkeit als Edelstahl auf. Sie sind besonders beständig gegen Lochfraß, Säurekorrosion und Spannungsrisskorrosion. Darüber hinaus besitzen sie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Laugen, Chloriden, chlorhaltigen organischen Verbindungen, Salpetersäure usw.

Biokompatibilität: Besitzt eine ausgezeichnete Biokompatibilität und eignet sich daher für medizinische Geräte und menschliche Implantate.

Thermische Stabilität: Der Betriebstemperaturbereich erstreckt sich von -200 °C bis 500 °C. Sie behalten die erforderliche Festigkeit bei moderaten Temperaturen und können langfristig im Bereich von 450 °C bis 500 °C betrieben werden.

Leistungsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen: Titanringe aus Legierungen wie TA10 behalten ihre Festigkeit und Zähigkeit auch bei Temperaturen von flüssigem Helium und sind daher ideale Werkstoffe für kryogene Behälter und Geräte.

Schmieden: Hierbei werden Titanlegierungsblöcke warmumgeformt. Gängige Verfahren sind Freiformschmieden, Gesenkschmieden, isothermes Schmieden und Mehrrichtungsschmieden. Der typische Schmiedetemperaturbereich liegt zwischen ca. 850 °C und 950 °C und erfordert eine Schutzgasatmosphäre.

Ringwalzen: Hierbei werden Walzwerke eingesetzt, um Ringe aus Titanblöcken zu formen. Dies verbessert die Maßgenauigkeit, die Oberflächengüte und die mikrostrukturelle Gleichmäßigkeit.

Zerspanung: Hierbei werden Titanstangen oder -rohre mithilfe mechanischer Verfahren wie Drehen, Fräsen und Schleifen zu Ringen verarbeitet. Dies erfordert spezielle Werkzeuge und Techniken, wie beispielsweise das Schneiden mit niedriger Drehzahl und ausreichender Kühlung.

Schweißen: Ringe werden durch das Verbinden von Titanplatten oder -streifen geformt. Gängige Verfahren sind das Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG/GTAW), das Laserstrahlschweißen (LBW) und das Elektronenstrahlschweißen (EBW). Zum Schutz vor Oxidation und Verunreinigung muss das Schweißen unter Schutzgasatmosphäre erfolgen.

Luft- und Raumfahrt: Wird für Flugzeugstrukturbauteile, Triebwerksteile, Raketengehäuse usw. verwendet. Beispiele hierfür sind Flugzeugfahrwerke, Flügelholme, Triebwerksverdichterscheiben, Turbinenscheiben und Raumfahrzeugstrukturbauteile.

Chemische Verarbeitung: Geeignet für verschiedene korrosionsbeständige Anlagen, Rohrleitungen, Ventile, Wärmetauscher usw. Beispiele hierfür sind Komponenten für Elektrolysezellen in der Chloralkali-Industrie, Auskleidungen für Salzsäuresyntheseöfen und Dichtungsringe für Rührwerkswellen in Reaktoren zur Essigsäureproduktion.

Schiffbau: Wird für Rumpfstrukturen, Propeller, Meerwasserentsalzungsanlagen usw. verwendet und bietet langfristigen Schutz vor Meerwasserkorrosion.

Medizinprodukte: Zum Beispiel künstliche Gelenke, Zahnimplantate und chirurgische Instrumente, die sich ihre hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität zunutze machen.

Energiesektor: Weit verbreitet in Rohrleitungen und Ventilen für Kernkraftwerke, Strukturbauteilen für Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien.

Automobilindustrie: Wird für Hochleistungs-Automobilteile und Abgasanlagen verwendet und trägt zur Gewichtsreduzierung und verbesserten Kraftstoffeffizienz bei.

Nuklearindustrie: Verwendung findet es für Steuerstäbe und Abschirmungsmaterialien in Kernreaktoren sowie für korrosionsbeständige Behälter und Rohrleitungen für Anlagen zur Verarbeitung radioaktiver Abfälle.