Titan loại 2 là titan nguyên chất thương mại không hợp kim. Không giống như các hợp kim titan làm cứng kết tủa như Ti‑6Al‑4V, Loại 2 không thể được tăng cường bằng các quy trình xử lý nhiệt thông thường bao gồm xử lý dung dịch, làm nguội và lão hóa. Xử lý nhiệt chỉ có thể được sử dụng để ủ để làm mềm vật liệu, giải phóng ứng suất bên trong hoặc khôi phục độ dẻo, nhưng không thể làm tăng độ bền cơ học hoặc độ cứng của vật liệu. Do đó, gia công nguội trở thành phương pháp quan trọng nhất để nâng cao tính chất cơ học của titan loại 2.
Gia công nguội đề cập đến các quá trình biến dạng dẻo được thực hiện ở nhiệt độ phòng hoặc thấp hơn nhiệt độ kết tinh lại của vật liệu, bao gồm cán nguội, kéo nguội, dập nguội, uốn, uốn và ép đùn. Trong các quá trình này, cấu trúc tinh thể bên trong của titan trải qua những thay đổi rõ ràng: một số lượng lớn sự sai lệch được tạo ra và nhân lên bên trong các hạt, và các hạt bị kéo dài, nén hoặc tinh chế. Những thay đổi cấu trúc vi mô này cản trở mạnh mẽ chuyển động trật khớp hơn nữa, trực tiếp dẫn đến tăng cường độ năng suất, độ bền kéo và độ cứng. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng cứng lại do biến dạng hoặc cứng lại do gia công.
Với sự gia tăng biến dạng khi gia công nguội, độ cứng và độ bền của titan loại 2 liên tục tăng lên, trong khi độ dẻo và độ giãn dài giảm theo. Trong điều kiện biến dạng nguội thấp, vật liệu duy trì khả năng định hình tốt đồng thời đạt được mức cải thiện độ bền vừa phải. Dưới biến dạng nguội cao, độ bền và độ cứng có thể được cải thiện đáng kể, khiến nó phù hợp với các bộ phận yêu cầu độ cứng cao và khả năng chống mài mòn, chẳng hạn như ốc vít, lò xo, bộ phận kết cấu có thành mỏng và dụng cụ phẫu thuật.
Trong sản xuất công nghiệp thực tế, quy trình gia công nguội của titan loại 2 được sử dụng rộng rãi và có thể kiểm soát được. Các nhà sản xuất có thể cung cấp các sản phẩm ở các nhiệt độ khác nhau, chẳng hạn như điều kiện ủ (trạng thái mềm) và điều kiện gia công nguội/làm cứng theo biến dạng, để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác nhau. Đối với các ứng dụng yêu cầu cả khả năng định dạng vừa phải trong sản xuất và cường độ cao khi sử dụng, quy trình gia công nguội thích hợp có thể được thiết kế để đạt được sự cân bằng hiệu suất cần thiết.
Cần nhấn mạnh rằng mặc dù gia công nguội có thể làm cứng đáng kể titan Loại 2, nhưng biến dạng nguội quá mức sẽ làm cho vật liệu trở nên quá giòn và tăng nguy cơ nứt trong quá trình xử lý. Vì vậy, trong thực tế sản xuất, nhiều bước gia công nguội cộng với ủ trung gian thường được sử dụng để kiểm soát độ cứng và độ dẻo trong phạm vi hợp lý.
Tóm lại, titan loại 2 chắc chắn có thể được làm cứng bằng cách gia công nguội và gia công nguội là phương pháp tăng cường quan trọng và hiệu quả nhất cho vật liệu này. Bằng cách kiểm soát lượng biến dạng nguội, có thể điều chỉnh chính xác độ cứng, cường độ và độ dẻo của titan loại 2 để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng công nghiệp khác nhau bao gồm kỹ thuật hàng hải, khử mặn nước biển, thiết bị hóa học và các thành phần kết cấu chính xác.
