Der Begriff „spezifische Festigkeit“ bezieht sich auf das Verhältnis der Festigkeit eines Materials zu seiner Dichte, was den hervorstechendsten Vorteil von Titanlegierungen darstellt. Titanlegierungen haben eine Dichte von etwa 4,51 g/cm³, also nur 50 %-60 % der Dichte von 45#-Stahl, dennoch ist ihre Festigkeit mit der von 45#-Stahl vergleichbar, und einige hochfeste Titanlegierungen übertreffen sogar die Festigkeit vieler legierter Baustähle. Mit anderen Worten: Die spezifische Festigkeit von Titanlegierungen ist weitaus höher als die anderer metallischer Strukturmaterialien und beträgt das 2,2-fache der von gewöhnlichem Baustahl. Aufgrund dieses hervorragenden „Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses“ werden Schrauben aus Titanlegierung häufig in Anwendungen verwendet, die sowohl Festigkeit als auch Leichtbau erfordern. Titanlegierungen sind beispielsweise in Flugzeugtriebwerkskomponenten, Rahmen, Häuten, Befestigungselementen und Fahrwerken unverzichtbar. In dynamischen Belastungsszenarien wie Automobilaufhängungen und Flugzeugtriebwerken können verbesserte Schrauben aus GR5-Titanlegierung eine Zugfestigkeit von bis zu 1100 MPa erreichen und gleichzeitig eine Dehnung von 8 % bis 10 % beibehalten, was die Leistung von herkömmlichem Edelstahl weit übertrifft.
Aus werkstofflicher Sicht handelt es sich bei Titanlegierungen um Legierungen, die aus Titan als Basis und weiteren Zusatzelementen bestehen. Derzeit gibt es über 70 Typen, darunter Titan-Aluminiumlegierungen und Titan-Kupferlegierungen. Diese Materialien können auf ihrer Oberfläche einen dichten Oxidfilm bilden, der nicht nur Korrosionsbeständigkeit bietet, sondern auch in extremen Umgebungen von -196 Grad bis 600 Grad eine gute Duktilität und Zähigkeit beibehält. Nehmen Sie das häufig verwendeteSchraube aus Titanlegierung GR5Beispielsweise kann seine Zugfestigkeit nach Lösungsbehandlung und Alterung über 1100 MPa und seine Scherfestigkeit über 670 MPa erreichen, womit die Anforderungen hochfester Arbeitsbedingungen vollständig erfüllt werden.
