Warmverformung von Titan und Titanlegierungen

Warmverformung:
Titanwerkstücke oder Titanbauteile bei Temperaturen oberhalb von 750° C
Titan und die meisten Standart- Titanlegierungen gehen oberhalb dieses Bereiches von der hexagonalen α-Phase in die kubisch- raumzentrierte β-Phase über. Beim kubisch- raumzentrierten Gitter lassen die günstiger liegenden Gleitebenen eine bessere Gleitversetzung entlang der Gleitbänder zu – die Verformungsfähigkeit des Materials ist enorm verbessert.

Um Titan auf diese Temperatur zu bringen, wird der Elektroofen eingesetzt.
Anwärmen im Gasofen ist umständlich, da Titan besonders bei hohen Temperaturen eine Neigung zur Aufnahme von Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff besitzt. Deshalb muss im Ofen eine entsprechend neutrale Atmosphäre eingestellt werden. Oder Schutzschichten, um eine eventuelle Sauerstoff- diffusion zu verringern. Die erforderliche Temperatur bei der Warmverformung von Titan hängt von der Größe des Bauteils, der Dicke der Wandungen und von dem Grad der Verformung ab. Schmieden und Warmpressen bei ca. 700°-950°C.

Kaltverformung von Titan und Titanlegierungen

Die Herstellung von Blechbiegeteilen, Draht, Rohren oder sonstigen Hohlkörpern aus Titan wird durch Kaltverformen erreicht, vornehmlich durch Ziehen und Pressen oder Biegen. Beim Kaltverformen wird sich bei Titan genauso wie bei Stahl und Eisen eine Querschnittsverjüngung des Bauteils senkrecht zur Verformungsrichtung einstellen. Dabei kann bei Raumtemperatur die Querschnittsabnahme durchaus 10 bis 80% erreichen, ohne durch Zwischenglühung die Duktilität zu verbessern. Hier sind jedoch weitere Parameter wie der Grad der Verformung und die gewählte Legierungsvariante des Titan die mit entscheidenden Faktoren. Zum Ziehen und Tiefziehen werden im Allgemeinen geeignete Schmiermittel eingesetzt und entsprechende Werkzeuge verwendet. Zum Kalttiefziehen eignen sich nur die weichen Titangüten, die harten Güten erfordern größere Biegeradien und höhere Kräfte. Nach einer Kaltverformung lässt sich jedoch durch geeignetes Zwischenglühen ein deutlich besseres Ergebnis erzielen. Eine Erhöhung der Arbeitstemperatur auf 200° C oder darüber verbessert die Verformbarkeit zusätzlich. Die weitere Bearbeitung erfolgt durch Bohren, Fräsen, Schleifen. Für Legierungen aus Titan empfiehlt sich zur rissfreien Verformung entweder eine Warmumformung oder Kaltverformen mit anschließendem Warmpressen. -> weiter