Piemērotas komerciāli tīra titāna kategorijas vidējai{0}}līdz-augstai temperatūrai un zemai{2}}temperatūrai
1. CP titāna pakāpes vidējas{1}}līdz-augstas temperatūras scenārijiem
Stiepes un noguruma spēka saglabāšana
Izturība pret šļūdes deformāciju (lēna plastmasas plūsma ilgstošas slodzes apstākļos)
Mikrostrukturālā stabilitāte (bez fāzes transformācijas vai piemaisījumu segregācijas)
Oksidācijas izturība (minimizēta trauslu TiO₂ zvīņu veidošanās)
1.1 Optimāla pakāpes izvēle: 2. pakāpe un 4. pakāpe
1.1.1. 2. un 4. klases galvenās priekšrocības
Stiprības saglabāšana paaugstinātā temperatūrā: 2. un 4. pakāpes intersticiālie piemaisījumi (skābeklis un slāpeklis) veido stabilu cietu šķīdumu -titāna režģī, kas iztur režģa mīkstināšanu 200–300 grādu temperatūrā. Pie 300 grādiem 4. klase saglabā ~70% no tās istabas temperatūras galīgās stiepes izturības (UTS, ~485 MPa istabas temperatūrā pret ~340 MPa pie 300 grādiem), savukārt 1. pakāpe (zems skābekļa saturs, 0,18 masas % O) saglabā tikai ~55% no istabas temperatūras ({17TS}) (telpas temperatūras{517 TS}). pret ~190 MPa pie 300 grādiem).
Šļūdes pretestība: Šļūde ir kritisks atteices režīms materiāliem, kas pakļauti ilgstošai slodzei paaugstinātā temperatūrā. 4. pakāpes augstāks skābekļa saturs palielina režģa berzi, palēninot dislokācijas kustību un samazinot šļūdes deformāciju. 350 grādu temperatūrā un 150 MPa spriegumā 4. pakāpes šļūdes deformācija pēc 1000 stundām ir ~ 0,2%, salīdzinot ar ~ 0,8% 1. pakāpei tādos pašos apstākļos.
Oksidācijas izturība: gan 2., gan 4. pakāpe veido blīvu, pielipušo TiO₂ oksīda slāni 200–400 grādu temperatūrā, kas darbojas kā šķērslis turpmākai skābekļa iekļūšanai. 4. pakāpes nedaudz augstāks piemaisījumu saturs neapdraud oksīda slāņa integritāti, savukārt īpaši zemas piemaisījumu pakāpes (piemēram, 1. pakāpe) var veidot porainus oksīdus zemākas režģa stabilitātes dēļ.
1.1.2. Speciālā kategorija korozīvām vidēm augstā temperatūrā: 7. klase (Ti-0,12Pd)
Paaugstina izturību pret koroziju reducējošās skābēs (piemēram, HCl) paaugstinātā temperatūrā
Novērš lokālu koroziju (punktu un plaisu koroziju), ko var paātrināt augsta temperatūra
Saglabā mikrostrukturālo stabilitāti līdz 350 grādiem, neveidojot trauslas intermetāliskas fāzes
1.1.3. Pieteikšanās gadījumi
Ķīmiskā apstrāde: 2. pakāpe tiek izmantota siltummaiņa caurulēm, kas darbojas 200–250 grādu temperatūrā, savukārt 4. klase tiek izmantota reaktora tvertņu komponentiem 300–400 grādu temperatūrā.
Aviācijas un kosmosa palīgsistēmas: 4. klase tiek izmantota hidrauliskajām līnijām gaisa kuģu dzinēju projektoros (kas darbojas 250–300 grādu leņķī), pateicoties tās šļūdes pretestībai un izturības saglabāšanai.
Atsāļošanas iekārtas: 7. klase tiek izmantota augstas -temperatūras sālsūdens sildītājiem (250–300 grādi), lai tie izturētu hlorīda koroziju un termisko nogurumu.
1.2. Atzīmes, no kurām jāizvairās vidēji-līdz-augstā temperatūrā
1. pakāpe: tā īpaši-zemais skābekļa saturs izraisa sliktu stiprības saglabāšanu un šļūdes pretestību virs 250 grādiem, padarot to nepiemērotu slodzi-nesošajiem komponentiem paaugstinātā temperatūrā.
3. pakāpe: lai gan tā veiktspēja ir vidēja starp 2. un 4. pakāpi, tā nesniedz būtisku priekšrocību salīdzinājumā ar 2. pakāpi (zemākas izmaksas) vai 4. pakāpi (augstāka izturība), kā rezultātā tiek ierobežota izmantošana vidējas -līdz -augstas temperatūras apstākļos.
2. CP titāna klases ar izcilu izturību zemas temperatūras vidē
2.1. Optimāla pakāpes izvēle: 1. un 2. pakāpe (1. pakāpe ir ieteicama īpaši zemai temperatūrai)
2.1.1. 1. pakāpes galvenās priekšrocības kriogēnos apstākļos
Izcila elastība zemā{0}}temperatūrā: Pie -196 grādiem (šķidrā slāpekļa temperatūra) 1. pakāpe saglabā ~ 80% no istabas temperatūras pagarinājuma (24–28% istabas temperatūrā pret . 20–22% pie -196 grādiem) un ~ 75% no platības samazināšanās (30–35% istabas temperatūrā pret 1 2 grādi) Turpretim 4. pakāpei (augsts skābekļa saturs) pagarinājums samazinās par 40% pie -196 grādiem (no 15% istabas temperatūrā līdz 9% pie -196 grādiem).
Augsta izturība pret lūzumiem: Lūzuma izturība (KIC) ir kriogēno materiālu kritisks rādītājs. 1. pakāpes ZIK ir ~60 MPa·m¹/² pie -196 grādiem, savukārt 4. pakāpes ZIK tajā pašā temperatūrā samazinās līdz ~35 MPa·m¹/². Zemais intersticiālo piemaisījumu saturs 1. pakāpē samazina režģa kropļojumus un novērš trauslu nogulšņu veidošanos, ļaujot plastiski deformēties pirms lūzuma.
Izturība pret zemu{0}}temperatūras nogurumu: Pie -100 grādiem 1. pakāpes noguruma robeža (10⁷ cikli) ir ~170 MPa, tikai par 5% zemāka nekā istabas temperatūras noguruma robeža (~180 MPa). Salīdzinājumam, 4. klasē noguruma robeža samazinās par 15% pie -100 grādiem (no 150 MPa istabas temperatūrā līdz 127 MPa pie -100 grādiem) paaugstināta trausluma dēļ.
2.1.2. Pamatojums, kādēļ jāizvairās no augstas{1}}piemaisījumu pakāpes (3. un 4. pakāpe)
Augsts skābekļa/slāpekļa saturs 3. un 4. pakāpē palielina režģa cietību un samazina dislokācijas kustīgumu zemā temperatūrā, izraisot pāreju no kaļamā uz trauslu lūzumu.
Temperatūrā, kas zemāka par -100 grādiem, šīs kategorijas var veidot lokalizētas trauslas zonas pie graudu robežām, kur izdalās intersticiālie piemaisījumi, izraisot pēkšņu lūzumu trieciena vai cikliskas slodzes ietekmē.
2.1.3. Pieteikšanās gadījumi
Sašķidrinātās dabasgāzes (SDG) sistēmas: 1. pakāpe tiek izmantota SDG uzglabāšanas tvertņu starplikām un pārvades cauruļvadiem (kas darbojas -162 grādu temperatūrā), jo tā ir ļoti izturīga un izturīga pret kriogēno nogurumu.
Kriogēnās medicīnas iekārtas: 2. pakāpe tiek izmantota šķidrā slāpekļa/saldētavas komponentiem medicīniskās attēlveidošanas ierīcēs (kas darbojas no -80 līdz -196 grādiem), lai līdzsvarotu izturību un mērenu izturību.
Aviācijas un kosmosa kriogēnās degvielas sistēmas: 1. pakāpe tiek izmantota šķidrā ūdeņraža degvielas padeves līnijām (kas darbojas -253 grādu temperatūrā), lai novērstu trauslas atteices ārkārtējas aukstuma un vibrācijas slodzes apstākļos.
