Titan

Titan (Ti) zählt zu der Gruppe der Strukturmetalle. Es ist ein hochfestes Metall, das sich durch eine hellsilberne Farbe auszeichnet. Typisch für Titan ist die außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit sowie die hohe Festigkeit. Titan wird meist mit Hilfe des Kroll-Verfahrens aus den Erzen gelöst.

Bei Titan wird zwischen zwei Hauptgruppen unterschieden: Das Reintitan und die Titanlegierungen. Reintitan wird in vier Güteklassen unterteilt, die sich vor allem in ihren mechanischen Eigenschaften wie der Festigkeit unterscheiden. Bei den Titanlegierungen ist vor allem die Güte Grade 5 weit verbreitet, die z.B. durch den Zusatz von Aluminium und Vanadium mit einer besonders hohen Korrosionsbeständigkeit besticht.

Durch die besonderen Eigenschaften wie das gute Verhältnis von Festigkeit zu Dichte und der Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität wird Titan in vielen Industrien eingesetzt, wie z.B. in chemischen Anwendungen als auch in der Medizin und Luft- und Raumfahrt. Erfahren Sie in der folgenden Tabelle mehr über die Titansorten sowie deren Eigenschaften.

Silbernes Kugellager aus Titan

Die verschiedenen Titansorten

Material Güteklasse Beschreibung Verfahren
EN 3.7025 Grade 1 Der Werkstoff Grade 1 ist ein Reintitan und überzeugt durch zahlreiche mechanische Eigenschaften. Er besitzt eine sehr gute Kaltverformbarkeit und optimale Festigkeit, insbesondere im Verhältnis zur Dichte. Darüber hinaus ist EN 3.7025 schweißbar und bietet eine exzellente Duktilität. Titan Grade 1 ist die weichste aller Titansorten. Dies hat zur Folge, dass es im Vergleich zu den anderen Sorten eine geringere Belastbarkeit besitzt, jedoch sehr korrosionsbeständig ist. EN 3.7025 eignet sich besonders für Auskleidungen, als auch für Anwendungen, die in Kontakt mit schwierigen Witterungsbedingungen oder Meerwasser stehen. Blechbearbeitung, CNC, Gussverfahren
EN 3.7035 Grade 2 Die Güte Titan Grade 2 hat ähnliche Eigenschaften wie Grade 1. Sie besticht durch ein exzellentes Verhältnis von Festigkeit zu Duktilität und besitzt eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit. EN 3.7035 ist sehr resistent gegenüber Meerwasser und somit in vielzähligen Industrien einsetzbar. Mögliche Anwendungen sind beispielsweise die Verwendung für die Herstellung von Blechen, Scheiben oder Rohren oder der Einsatz in Medizin- und maritimen Produkten. Blechbearbeitung, 3D, CNC, Gussverfahren
EN 3.7055 Grade 3 Das Reintitan Grade 3 hat im Vergleich zu Grade 1 und 2 eine höhere Festigkeit, die Korrosionsbeständigkeit unterscheidet sich jedoch nicht. Darüber hinaus ist EN 3.7055 besonders widerstandsfähig in stark oxidierenden und schwach reduzierenden Umgebungen. Ähnlich wie bei den anderen Titansorten bietet auch Grade 3 den Vorteil, dass es nur eine geringe Wärmeausdehnung besitzt. Anwendung findet diese Güte besonders in der Luftfahrt oder Medizin und zudem in Anwendungen, wo Gewicht gespart werden muss, da die Sorte durch ein exzellentes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte gekennzeichnet wird. Zudem eignet sich EN 3.7055 auch für Produkte wie Bleche, Rohre oder Drähte. Blechbearbeitung, CNC
EN 3.7065 Grade 4 Die Titangüte Grade 4 ist die Güte mit der höchsten Härte der vier reinen Titansorten. Dadurch bietet sie eine hervorragende Schlagfestigkeit und gleichzeitig eine einfache Umformbarkeit. Wie auch die anderen Titansorten, besitzt EN 3.7065 ein gutes Verhältnis von Festigkeit zu Dichte. Das Reintitan besticht zudem durch eine sehr gute Biokompatibilität und ist sehr korrosionsbeständig. Dies macht diese Titansorte besonders praktisch für den Einsatz in der Chemie- und Medizinindustrie, Blechbearbeitung, CNC, Gussverfahren
EN 3.7165 Grade 5 Die Titanlegierung Grade 5 ist weltweit am weitesten verbreitet und wird in vielen Industrien verwendet. Im Gegensatz zu den Sorten des Reintitans Grade 1 bis 4 enthält Grade 5 zusätzlich ca. 6% Aluminium sowie 4% Vanadium. EN 3.7165 ist bis zu einer Dicke von 25mm aushärtbar und hat hervorragende mechanische Eigenschaften, wie z.B. eine sehr gute Duktilität, Festigkeit und Zähigkeit. Darüber hinaus hat Grade 5 hat eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit, und findet daher oft Anwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie und in der Medizin. Bleche, Rohre oder feine Bauteile sind nur einige der vielseitigen Produktmöglichkeiten. Blechbearbeitung, CNC, Gussverfahren

Titan: Vor- und Nachteile

Vorteile

Titan zeichnet sich besonders dadurch aus, dass es selbst als Reintitan schon eine hohe Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Chlor und Meerwasser, besitzt, die mit entsprechender Legierung noch verbessert werden kann. Darüber hinaus besticht vor allem das Verhältnis von Festigkeit zu Dichte und Gewicht mit einem sehr guten Gleichgewicht, wodurch trotz geringem Gewicht eine stabiles Produkt hergestellt werden kann. Dies ist vor allem in Industrien wie der Luft- und Raumfahrt vorteilhaft. Ein weiterer Vorteil ist die sehr gute Biokompatibilität, wodurch Titan häufig auch im medizinischen und chemischen Sektor Anwendung findet. Weitergehend hat Titan eine hohe Temperaturgrenze, was bedeutet, dass es selbst in Umgebungen mit hohen oder kalten Temperaturen eingesetzt werden kann. Zuletzt ist Titan auch für die geringere Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu Aluminium oder Kupfer bekannt, wodurch es sich auch für Wärmeisolierungen gut eignet.

Nachteile

Im Vergleich zu anderen Metallen wie Stahl oder Aluminium hat Titan bei der Beschaffung einen relativ hohen Preis. Dies liegt daran, dass die Gewinnung von Titan deutlich schwieriger und energieintensiver ist. Außerdem sind gewisse mechanische Eigenschaften des Titans gegenüber anderen Metallen im Nachteil, beispielsweise die Neigung zur Reaktion mit Werkzeugen. Dies erschwert die Bearbeitbarkeit des Titans. Zuletzt muss darauf geachtet werden, die Materialgrenzen des Titans einzuhalten, da bei zu extremen Temperaturen das Material spröde werden kann und somit an Stabilität verliert. Auch galvanische Korrosionen in direktem Kontakt mit anderen Metallen sind möglich, weshalb man darauf bei der Herstellung achten muss.

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