ไทเทเนียมเกรด 2 เป็นไทเทเนียมบริสุทธิ์ที่ไม่มีการเจือในเชิงพาณิชย์ ต่างจากโลหะผสมไททาเนียมชุบแข็งด้วยการตกตะกอน เช่น Ti‑6Al‑4V เกรด 2 ไม่สามารถเสริมความแข็งแกร่งด้วยกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนแบบเดิมๆ รวมถึงการบำบัดด้วยสารละลาย การชุบแข็ง และการบ่ม การอบชุบด้วยความร้อนสามารถใช้เพื่อการหลอมเพื่อทำให้วัสดุอ่อนตัวลง ปลดปล่อยความเครียดภายใน หรือคืนความเหนียว แต่ไม่สามารถเพิ่มความแข็งแรงหรือความแข็งทางกลได้ ดังนั้นการทำงานเย็นจึงกลายเป็นวิธีที่สำคัญที่สุดในการเพิ่มคุณสมบัติทางกลของไทเทเนียมเกรด 2
การทำงานเย็นหมายถึงกระบวนการเปลี่ยนรูปพลาสติกที่ทำที่อุณหภูมิห้องหรือต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกใหม่ของวัสดุ ซึ่งรวมถึงการรีดเย็น การดึงเย็น การปั๊มเย็น การดัด การเหวี่ยง และการอัดขึ้นรูป ในระหว่างกระบวนการเหล่านี้ โครงสร้างผลึกภายในของไททาเนียมจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด กล่าวคือ มีการเคลื่อนตัวจำนวนมากเกิดขึ้นและทวีคูณภายในเกรน และเกรนจะถูกยืดออก บีบอัด หรือทำให้บริสุทธิ์ การเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างจุลภาคเหล่านี้เป็นอุปสรรคอย่างมากต่อการเคลื่อนที่ของการเคลื่อนที่ ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของความแข็งแรงของผลผลิต ความต้านทานแรงดึง และความแข็ง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการแข็งตัวของความเครียดหรือการแข็งตัวของงาน
ด้วยการเปลี่ยนรูปแบบการทำงานเย็นที่เพิ่มขึ้น ความแข็งและความแข็งแรงของไทเทเนียมเกรด 2 จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ความเหนียวและการยืดตัวลดลงตามไปด้วย ภายใต้การเปลี่ยนรูปเย็นต่ำ วัสดุจะรักษาความสามารถในการขึ้นรูปที่ดีในขณะที่ได้รับการปรับปรุงความแข็งแรงปานกลาง ภายใต้การเปลี่ยนรูปเย็นสูง ความแข็งแรงและความแข็งสามารถปรับปรุงได้อย่างมาก ทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความแข็งแกร่งสูงและทนต่อการสึกหรอ เช่น ตัวยึด สปริง ชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีผนังบาง และเครื่องมือผ่าตัด
ในการผลิตทางอุตสาหกรรมจริง กระบวนการทำงานเย็นของไทเทเนียมเกรด 2 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายและสามารถควบคุมได้ ผู้ผลิตสามารถจัดหาผลิตภัณฑ์ในอุณหภูมิที่แตกต่างกัน เช่น สภาพอบอ่อน (สภาพอ่อน) และสภาพงานเย็น / สภาพแข็งตัวด้วยความเครียด เพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งานที่แตกต่างกัน สำหรับการใช้งานที่ต้องการทั้งความสามารถในการขึ้นรูปปานกลางในการผลิตและมีความแข็งแรงสูงในการให้บริการ สามารถออกแบบขั้นตอนการทำงานเย็นที่เหมาะสมเพื่อให้ได้สมดุลด้านประสิทธิภาพที่ต้องการ
ควรเน้นย้ำว่าแม้ว่าการทำงานเย็นอาจทำให้ไทเทเนียมเกรด 2 แข็งตัวได้อย่างมาก แต่การเปลี่ยนรูปเย็นมากเกินไปจะทำให้วัสดุเปราะเกินไป และเพิ่มความเสี่ยงต่อการแตกร้าวระหว่างการประมวลผล ดังนั้นในการผลิตจริง ขั้นตอนการทำงานเย็นหลายขั้นตอนบวกกับการอบอ่อนขั้นกลางจึงมักใช้เพื่อควบคุมความแข็งและความเหนียวภายในช่วงที่เหมาะสม
โดยสรุป ไทเทเนียมเกรด 2 สามารถแข็งตัวได้อย่างแน่นอนโดยการทำงานเย็น และการทำงานเย็นเป็นวิธีเสริมความแข็งแกร่งที่สำคัญและมีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับวัสดุนี้ ด้วยการควบคุมปริมาณการเปลี่ยนรูปเย็น ทำให้สามารถปรับความแข็ง ความแข็งแรง และความเหนียวของไทเทเนียมเกรด 2 ได้อย่างแม่นยำ เพื่อตอบสนองความต้องการของการใช้งานทางอุตสาหกรรมต่างๆ รวมถึงวิศวกรรมทางทะเล การแยกเกลือออกจากน้ำทะเล อุปกรณ์เคมี และส่วนประกอบโครงสร้างที่มีความแม่นยำ
