Materialele din aliaj de titan joacă un rol crucial în fabricarea elementelor de fixare, deoarece sunt strâns legate de procesele de fabricație și de cerințele de utilizare.
Procesele de fabricație ale elementelor de fixare din aliaj de titan cuprind trei aspecte principale: deformarea plastică, îmbunătățirea suprafeței și prelucrarea. Tehnicile de deformare plastică includ procese cum ar fi ștergerea, înclinarea în jos și rularea filetului. Îmbunătățirea suprafeței implică consolidarea zonelor, cum ar fi suprafețele portante pentru șuruburi și regiunile de tranziție a tijei. De asemenea, sunt folosite tehnici de prelucrare mecanică precum strunjirea, frezarea și șlefuirea.
Alegerea materialelor din aliaj de titan pentru elemente de fixare depinde de aplicațiile lor specifice și de cerințele de performanță corespunzătoare. De exemplu, niturile necesită plasticitate ridicată datorită necesității de a forma unul sau ambele capete în timpul instalării. Pe de altă parte, șuruburile necesită de obicei o rezistență ridicată, comparabilă cu cea a oțelului aliat de înaltă rezistență (de exemplu, 30CrMnSiA), utilizând astfel adesea aliaje de titan de înaltă rezistență.
Materialele din aliaj de titan pentru elemente de fixare pot fi clasificate pe scară largă în trei tipuri: titan pur industrial, aliaje de tip (+) și aliaje de tip. Titanul pur industrial include în principal TA1 și TA2. Aliajele de tip ( + ) includ TC4, TC6, Ti-662, printre altele. Aliajele de tip - constau în principal din aliaje de titan de tip metastabil, în care echivalentul de molibden este de obicei în jur de 10%. Aliajele aproape beta cu echivalenți de molibden sub 10% prezintă efecte de întărire insuficiente în timpul tratamentului termic, în timp ce aliajele de tip stabil cu echivalenți de molibden peste 10% prezintă o stabilitate înaltă în fază, ceea ce le face dificil de descompunet. Prin urmare, aliajele de titan de tip metastabil prezintă cele mai pronunțate efecte de întărire. În plus, aliajele de titan de tip metastabil posedă o excelentă formabilitate la rece, permițând înclinarea la rece fără a fi nevoie de echipamente de încălzire specializate și medii de protecție a gazelor. Acest lucru are ca rezultat o eficiență ridicată a producției, utilizarea materialului, precizie dimensională și calitatea suprafeței pentru elementele de fixare formate. În schimb, elementele de fixare din aliaj de titan de tip (+) pot fi produse numai prin procese de întărire la cald, necesitând echipamente de încălzire dedicate și medii de gaz, ceea ce duce la o eficiență mai scăzută a producției, utilizarea materialului și potențiale probleme de neuniformitate a temperaturii.
Pentru niturile fabricate din titan pur, rezistența la tracțiune depășește de obicei 350 MPa, în timp ce rezistența la forfecare variază de la 240 la 350 MPa. Niturile realizate din aliaje de tip (+) sunt folosite în stări recoapte, în timp ce cele din aliaje de tipul sunt folosite în condiții tratate cu soluție. Ambele tipuri de aliaje prezintă rezistențe similare la tracțiune de 800-950 MPa și rezistențe la forfecare care depășesc 600 MPa.
Materialele din aliaj de titan pentru șuruburi, cu excepția TC4, constau în principal din aliaje de tip metastabil, utilizate în condiții tratate cu soluție și învechite. Cu excepția aliajelor TB8, TB9 și Ti-555, care pot atinge rezistențe la tracțiune de peste 1.200 MPa, majoritatea aliajelor de titan prezintă rezistențe la tracțiune de aproximativ 1.100 MPa și rezistențe la forfecare variind de la 650 la 700 MPa.
