Gr3 (TA3)

Der Hauptvorteil von Gr3 (TA3) liegt in seinem höchsten kontrollierten Gehalt an interstitiellen Elementen. Mit einem auf höchstens 0,35 % kontrollierten Sauerstoffgehalt weist das Material im geglühten Zustand die höchste Festigkeit auf (Zugfestigkeit 450-590 MPa, Streckgrenze 380-450 MPa) und ist damit die stärkste Sorte in der industriellen Reintitanserie. Im Vergleich zu Grad 2 (TA2) bietet Grad 3 eine Festigkeitssteigerung von etwa 100-140 MPa bei gleichzeitig guter Duktilität (Dehnung größer oder gleich 18 %), was Kaltbiegen, Stanzen und andere Umformvorgänge ermöglicht. Es handelt sich um die stärkste und höchste -drucktragende Sorte in der industriellen Reintitanserie, die sich für hochfeste Strukturkomponenten und drucktragende Teile mit hohem Druck eignet.

Gr 3 (TA3) weist eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit in einer Vielzahl korrosiver Medien auf. Sein Kernmechanismus ist die Fähigkeit, sofort einen extrem dünnen (mehrere Nanometer), dichten, stabilen und selbstheilenden TiO₂-Passivierungsfilm auf seiner Oberfläche zu bilden. In Medien wie Meerwasser, Chloridlösungen, feuchtem Chlorgas, Salpetersäure, organischen Säuren und alkalischen Lösungen übertrifft seine Korrosionsbeständigkeit die von Edelstahl und Kupferlegierungen bei weitem und weist eine extrem niedrige Korrosionsrate auf. Es ist eines der wenigen Metallmaterialien, das der Korrosion durch feuchtes Chlorgas standhalten kann, was es zu einem Kernmaterial der Wahl für die Chloralkaliindustrie, die Meerwasserentsalzung und Kondensatoren in Küstenkraftwerken macht. Seine Korrosionsbeständigkeit ist im Wesentlichen mit der der Klassen 1 und 2 vergleichbar und es ist das Material mit der höchsten -Korrosionsfestigkeit-unter den industriellen Reintitanqualitäten.

Die Dichte von Gr 3 (TA3) beträgt etwa 4,51 g/cm³, was nur 57 % der Dichte von Kohlenstoffstahl entspricht, was ihm einen natürlichen Leichtgewichtsvorteil verschafft. Seine spezifische Festigkeit ist der Klasse 1 und 2 überlegen, was es in gewichtsempfindlichen Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, der Schiffstechnik und der Automobilindustrie äußerst vorteilhaft macht. Sein Elastizitätsmodul beträgt etwa 105 GPa, etwa halb so viel wie der von Stahl, und verleiht ihm eine hervorragende Vibrationsdämpfung und Schlagfestigkeit.

Gr 3 (TA3) weist eine hervorragende Schweißbarkeit auf und kann mit verschiedenen Methoden wie WIG-, MIG- und Plasmaschweißen geschweißt werden. Der Festigkeitskoeffizient der Schweißverbindung kann über 90 % des Grundmetalls erreichen, was es zu einer der am besten schweißbaren Sorten unter Titan und Titanlegierungen macht. Beim Schweißen muss hochreines Argongas verwendet werden, um die Hochtemperaturzone vollständig zu schützen und Oxidationsverunreinigungen zu verhindern, die zu Versprödung führen könnten. Diese Legierung verfügt über gute Kalt- und Warmumformeigenschaften und kann verschiedenen Prozessen unterzogen werden, darunter Schmieden, Walzen und Stanzen. Allerdings ist seine Bearbeitbarkeit aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit und der Neigung zum Anhaften an Werkzeugen schlecht, was den Einsatz von Hartmetall-Schneidwerkzeugen, niedrigen Schnittgeschwindigkeiten und ausreichender Kühlung erfordert. Durch Glühen können Verarbeitungsspannungen beseitigt und die Duktilität wiederhergestellt werden. Die typischen Glühtemperaturen für die Rekristallisation liegen zwischen 650 und 750 Grad.