DE3720111C2

DE3720111C2 - Hochfeste, nichtbrennende beta-Titanlegierung

Info

Publication number: DE3720111C2
Application number: DE19873720111
Authority: DE
Inventors: Douglas Michael Berczik
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1986-01-02
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2007-06-17
Also published as: DE3720111A1; AU7566287A

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung hochfester Titanlegierungen und insbesondere nichtbrennender beta- Titanlegierungen, die beträchtliche Mengen von Vanadium und Chrom enthalten.

Reines Titan liegt bei Raumtemperatur in der alpha- Kristallform vor, wandelt sich jedoch bei Temperaturen von mehr als 882.8°C (1621°F) in die beta-Kristallform um. Verschiedene Legierungselemente erhöhen die Stabilität der beta-Phase bei niedrigeren Temperaturen. Bestimmte bekannte Titanlegierungen enthalten ausreichende Mengen der Stabilisatoren für die beta-Phase, so daß diese Legierungen unter den meisten Temperaturbedingungen hauptsächlich aus der beta-Phase bestehen und als beta-Titanlegierungen bezeichnet werden. Solche zu dieser Gruppe gehörenden Legierungen bestehen jedoch nicht zu 100% aus der beta- Phase, sondern enthalten gewisse Mengen der alpha-Phase, die als Verfestigungsphase wirkt, jedoch mit steigender Temperatur verschwindet, was zu einer deutlichen Abnahme der Festigkeit bei erhöhten Temperaturen führt. Das Thema dieser bekannten "beta"-Titanlegierungen wird in "The Beta Titanium Alloys" von F. H. Froes u. a., Journal of Metals 1985, Seiten 28 bis 37, diskutiert. Dem Erfinder sind keine handelsüblichen Titanlegierungen bekannt, die unter allen Temperaturbedingungen echte, 100%ige beta-Phase-Legierungen sind.

Titanlegierungen besitzen eine ideale Kombination von Fe stigkeit und niedriger Dichte für viele Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, wozu Gasturbinenmotore und insbesondere Verdichterschaufeln, Turbinenschaufeln und verwandte Baueinheiten für Gasturbinenmotoren gehören. Titan ist jedoch ein hochreaktionsfähiges Metall und kann unter Bedingungen, die in Gasturbinenmotor-Verdichtern angetroffen werden, eine anhaltende Verbrennung erfahren. In solchen Verdichtern wird Umgebungsluft bei Temperaturen, die in der Größenordnung von 454,4°C (850°F) liegen können, auf Drücke in der Größenordnung von 2,76 MPa (400 psi) verdichtet und kann mit einer Geschwindigkeit von 137,2 m/s (450 ft/s) durch den Verdichter hindurchströmen. Unter diesen Bedingungen brennen handelsübliche Titanlegierungen in unkontrollierbarer Weise, wenn sie entzündet werden. Eine Entzündung kann durch Reibung, die vom Ansaugen von Fremdkörpern herrührt, oder als Ergebnis mechanischer Zerstörungen auftreten, die eine Berührung zwischen sich bewegenden und stationären Titan- Schaufelkörpern verursachen. Die Reibung zwischen Titantei len bereitet besondere Schwierigkeiten. Solch eine Verbren ung stellt eine große Sorge für Konstrukteure von Gasturbi nenmotoren dar, und diese haben alles Erdenkliche getan, um Vorsichtsmaßnahmen gegen Reibung zwischen Titanteilen zu treffen. Die Brennbarkeit war jedoch bis jetzt eine den verwendeten Titanlegierungen innewohnende physikalische Eigenschaft und die Verbrennung eine unvermeidliche mögliche Folge der Anwendung von Titan in den Verdichterabschnitten von Turbinen.

Die Anmelderin hat eine lange Erfahrung auf dem Fachgebiet der Gasturbinenmotor-Technik und entwickelte ein Verfahren zur Prüfung der Brennbarkeit von Titanlegierungen. Bei die sem Verfahren wird aus einem Blech mit einer Dicke von 1,78 mm (0,070 in) ein Probekörper mit einer Schneide herge stellt. Dieser Schneiden-Probekörper wird in einen Luftstrom mit einer Temperatur von 454,4°C (850°F) hineingebracht, der mit einer Geschwindigkeit von 137,2 m/s (450 ft/s) unter einem Druck von 2,76 MPa (400 psi) strömt, und es wird versucht, den Probekörper unter Anwendung eines CO₂-Laserstrahls (200 W), der innerhalb des strömenden Gasstroms direkt auf die Schneide des Probekörpers auftrifft, zu entzünden. Diese Prüfbedingungen sind typisch für die Bedingungen, die in Turbinenmotoren beim Betrieb angetroffen werden. Dieses Prüfverfahren wird nachstehend angewendet, um festzustellen, ob eine Legierung brennbar oder nicht brennbar ist.

Aus der GB-PS 11 75 683 (Imperial Metal Industries) ist eine Titanlegierung bekannt, die 25 bis 40% Vanadium, 5 bis 15% Chrom, bis zu 10% Aluminium, Rest Titan, enthalten kann. Von 16 speziellen Legierungszusammensetzungen, die in dieser GB-PS diskutiert werden, enthält nur eine mehr als 10% Chrom, und die GB-PS zeigt keine Würdigung der Wirkung von Chrom auf die Brennbarkeit von Titanlegierungen. Aus der US-PS 36 44 153 sind verschleißfeste Materialien bekannt, die durch Nitrieren von Substraten aus Titanlegierung gebildet werden. Die Substratlegierung kann beträchtliche Mengen von Vanadium und Chrom enthalten. In dieser US-PS sind weder irgendwelche mechanische Eigenschaften des Substratmaterials selbst noch irgendwelche Nichtbrennbarkeitseigenschaften des Substrats offenbart, und es gibt in der Tat auch keinen Hinweis auf irgendeine Brauchbarkeit des Substrats außer als zu nitrierendes Material. Die US-PS 36 73 038 betrifft ein Hartlötmaterial für das Verbinden von Graphit und feuerfesten Materialien. Das Hartlötmaterial kann 10 bis 45% Vanadium und 5 bis 20% Chrom enthalten. In dieser US-PS ist offenbart, daß dem Hartlötmaterial durch Chrom Fließvermögen verliehen wird, jedoch werden hinsichtlich der Brennbarkeit keine Erörterungen angestellt.

Die DE-AS 15 58 452 betrifft die Verwendung einer Titanlegierung bestehend aus 25-45% V, 5-15% Cr, 0-10% Al sowie Rest an Ti als Werkstoff zur Herstellung von Gegenständen die bis 700°C eine gute Zerreißfestigkeit und bis 650°C eine hohe Zeitstandfestigkeit besitzen sollen. Eine Einschränkung des Phasengehalts der Titanlegierung ist nicht beschrieben. Ferner weisen die Legierungsbeispiele 10% Cr bzw. 5% Cr auf. Die Brennbarkeit dieser Titanlegierung ist nicht angesprochen.

Demnach ist es die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die angesprochenen Probleme zu lösen und eine β-Phasen- Titanlegierung für die Herstellung von nichtbrennbaren Produkten bereitzustellen, die hervorragende mechanische Eigenschaften aufweist. Diese Aufgabe wird mit der Verwendung der β-Phasen-Titanlegierung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte zusätzliche Legierungskomponenten und deren Gehalte sind in Patentanspruch 2 genannt.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer neuen Gruppe von echten beta-Titanlegierungen auf Basis von ternären Titan-Vanadium-Chrom-Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, die in dem Titan-Vanadium-Chrom-Phasendiagramm auftreten, das durch die Punkte Ti-22V-13Cr, Ti-22V-36Cr und Ti-40V-13Cr begrenzt wird; es werden auch andere, bevorzugte Zusammensetzungen definiert (alle Zahlenangaben in % sind hierin als Masse% zu verstehen, falls nicht anderes angegeben ist). Die erfindungsgemäßen Legierungen haben bei erhöhten Temperaturen eine Kriechfestigkeit bzw. Zeitstandkriechgrenze, die größer ist als bei den festesten handelsüblichen Legierungen (d. h. r Ti-6-2-4-2), und sie sind unter Bedingungen, die für die bei Anwendungen für Gasturbinenmotor-Verdichter angetroffenen Bedingungen ty pisch sind, nichtbrennend. Zu der Grundzusammensetzung können verschiedene quaternäre (und höhere) Legierungselemente hinzugegeben werden, um die Legierungseigenschaften abzuändern.

Bevorzugte Titanlegierungen, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind in Anspruch 2 definiert.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein ternäres Diagramm des Titan-Vanadium-Chrom- Systems für 315,6°C.

Fig. 2 ist ein ternäres Diagramm des Ti-V-Cr-Systems für 593,3°C.

Fig. 3 ist ein ternäres Diagramm des Ti-V-Cr-Systems für 1093,3°C.

Fig. 4 zeigt das 0,1%-Kriechverhalten einer erfindungsge mäß verwendeten Legierung (Ti - 35% V - 15% Cr - 0,15% C).

Fig. 5 zeigt Zugversuchs-Meßwerte für eine erfindungsgemäß verwendete Legierung (Ti - 35% V - 15 %Cr) als Funktion der Temperatur.

Die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen basieren auf dem Titan-Vanadium-Chrom-System wie sie in Fig. 1, einem Phasendiagramm für 315,6°C (600°F), gezeigt werden. Fig. 2 zeigt dasselbe Zusammensetzungsdreieck auf demselben ternären Diagramm für 593,3°C (1100°F), das auch die ungefähre Lage der Grenze zwischen beta-Phase und beta- + gamma-Phase zeigt, wobei die gamma-Phase TiCr₂ ist, und eine durch Sternchen dargestellte Linie zeigt, bei der es sich um die ungefähre Lage einer Schmelzpunkt-Senke bzw. eines Schmelzpunkt-Minimums handelt. Der schraffierte Teil des Dreiecks in Fig. 1 ist die bevorzugte Zusammensetzung für die Erfindung. Fig. 3 ist dasselbe ternäre Diagramm für 1093,3°C (2000°F).

Die Lage der beta/beta + gamma-Phasengrenze ist nicht genau bekannt. Auch die genaue Lage der Schmelzpunkt-Senke ist nicht bekannt, und selbstverständlich ändert sich die Lage dieser Zusammensetzungsgrenzen, wenn andere Legierungselemente zugegeben werden. Aus diesem Grund besteht eine alternative allgemeine Beschreibung der bevorzugten erfindungsgemäß verwendeten Zusammensetzung darin, daß es sich um eine beta-Phase-Titanlegierung handelt, die im wesentlichen frei von der alpha-Phase und gamma-Phase (TiCr₂) ist (obwohl kleinere, nicht nachteilige Mengen dieser Phasen von weniger als 3 Vol.% zugelassen werden können), die mehr als 10% Chrom (z. B. 13 bis 36%), mehr als etwa 20% Vanadium (z. B. 22 bis 40%) und mehr als etwa 40% Titan (z. B. die restliche Menge) enthält und die sich auf der titanreichen Seite der Senke mit niedrigem Schmelzpunkt und auf der vanadiumreichen Seite der beta/beta + gamma-Phasengrenze befindet. Die bevorzugte, erfindungsgemäß verwendete Zusammensetzung ist auf diejenige eingeschränkt, die sich auf einer Seite der beta/beta + gamma-Phasengrenze befindet, weil die Gegenwart einer beträchtlichen Menge (z. B., von 3 Volumen%) der gamma-Phase (TiCr₂) oder der alpha-Phase für die mechanischen Eigenschaften der Legierung, insbesondere für die Dehnbarkeit bzw. Verformbarkeit, nachteilig sein würde. Es wird angenommen (und ist vorläufig durch einen Versuch bestätigt worden), daß sich auf der anderen Seite der Senke mit niedrigem Schmelzpunkt andere nachteilige Phasen bilden, und die erfindungsgemäß zu verwendende Zusammensetzung ist aus diesem Grund darauf eingeschränkt, daß sie sich auf der titanreichen Seite dieser Senke befindet. Schließlich müssen die Legierungen, was sehr wichtig ist, mehr als etwa 10% Chrom enthalten (wobei die vorhandene Chrommenge ausreicht, um bei dem vorstehend beschriebenen Prüfverfahren eine Verbrennung zu verhindern), weil festgestellt wurde, daß den Grundlegierungen durch etwa 13% Chrom im wesentlichen Nichtbrennbarkeitseigenschaften verliehen werden, und es sind mindestens 13% Chrom vorhanden.

Die Legierungen sind auch bei erhöhten Temperaturen fest, wie in Fig. 4 erläutert wird. Fig. 4 ist ein Larson-Mil ler-Diagramm, in dem das Kriechverhalten einer handelsübli chen, als Ti-6-2-4-2 bekannten Legierung (6% Al, 2% Sn, 4% Zr, 2% Mo, Rest Ti), bei der es sich um die festeste und kriechwiderstandsfähigste der handelsüblichen Titanle gierungen handelt, gezeigt wird. Der Larson-Miller- Parameter (LMP) wird weithin zur Darlegung von Kriechwerten angewandt und ist als LMP = T_a (C + logt) × 10^-3 definiert, worin T_a die absolute Temperatur (in °F; °F = 9/5 (C°) + 32) ist, C eine Konstante ist, die im allgemeinen 20 beträgt, und t die Zeit ist, die benötigt wird, bis die Legierung einen bestimmten Betrag des Kriechens erfahren hat.

So könnte beispielsweise gemäß der Figur bei konstanten Be dingungen, die durch LMP = 31 beschrieben werden, die be kannte Legierung 310 MPa (45 ksi) standhalten, wahrend die erfindungsgemäß zu verwendende Legierung 448 MPa (65 ksi) standhalten könnte. Bei einer konstanten Belastung von 345 MPa (50 ksi) würde das bekannte Material einen LMP-Wert von 30,5 zeigen, während das erfindungsgemäß zu verwendende Material genügend fest war, um Bedingungen auszuhalten, die einem LMP-Wert von 32,4 gleichwertig sind.

Die Bedeutung eines LMP-Wertes von 32,4 im Vergleich zu ei nem LMP-Wert von 30,5 geht aus folgendem hervor: Bei einer konstanten Belastung von 345 MPa (50 ksi) bei 537,8°C (1000°F) würde das bekannte Material in 7,8 h ein Kriechen von 0,1% erfahren, während das erfindungsgemäß verwendete Material in 155,5 h, einer fast 20mal längeren Zeit, ein Kriechen von 0,1% erfahren würde. Alternativ könnte das bekannte Material bei 345 MPa (50 ksi) 100 h lang etwa 496,7°C (926°F) standhalten (bevor es ein Kriechen von 0,1% erfährt), während das erfindungsgemäß verwendete Material (bevor es ein Kriechen von 0,1% erfährt) dieselben 100 h lang 544,4°C (1012°F) standhalten könnte, was einen Temperaturvorteil von etwa 47,8°C (86°F) bedeutet. Folglich ist das erfindungsgemäß verwendete Material dem bekannten Standard-Material bezüglich des Kriechverhaltens deutlich überlegen.

Gebräuchliche hochfeste Titanlegierungen wie z. B. Ti-6-2-4- 2 haben eine andere Kristallstruktur und zeigen anders geformte Kriechkurven als das erfindungsgemäß verwendete Material. So ist das erfindungsgemäß verwendete Material der Legierung Ti-6-2-4-2 bezüglich des 0,1%- und des 0,2%-Kriechens in bedeutendem Maße überlegen, während es bei 0,5% und 1% und beim Zeitstandversuch grundsätzlich gleichwertig ist. Für viele Gasturbinenanwendungen muß das Kriechen auf ein Minimum herabgesetzt werden, und die 0,1%- und 0,2%-Werte sind äußerst wichtig.

Die Wirkung von Chrom auf die Brennbarkeit dieser Gruppe von Legierungen wird in Tabelle I gezeigt. Wie Tabelle I zeigt, ist anscheinend Chrom in einer Menge von etwa 13% erforderlich, um eine Legierung herzustellen, die gemäß dem vorstehend beschriebenen Prüfverfahren, das den Verdichterabschnitt eines Gasturbinenmotors simuliert, nichtbrennbar ist.

Wie es vorstehend erwähnt wurde, verändern die meisten oder alle zusätzlichen (quaternären) Legierungselemente die Lage der beta/beta + alpha-(bzw. gamma-)Phasengrenze und der Schmelzpunkt-Senke und die genaue Chrommenge, die erforderlich ist, um der Legierung Nichtentflammbarkeit zu verleihen. Der Fachmann ist selbstverständlich imstande, metallographische Verfahren anzuwenden, um zu ermitteln, ob irgendwelche alpha-Phase vorhanden ist, und das vorstehend beschriebene Verfähren zur Prüfung der Entflammbarkeit anzuwenden, um festzustellen, ob genügend Chrom vorhanden ist.

Es wird erwartet, daß bis zu etwa 10 Volumen% nicht nachteiliger Phasen (weder beta- noch alpha- noch gamma- (TiCr₂)-Phase) zur Verbesserung von Eigenschaften vorhanden sein können.

Fig. 5 zeigt Zugdehnungseigenschaften, die Zug- bzw. Zer reißfestigkeit und die 0,2%-Dehngrenze, der vorstehend be schriebenen handelsüblichen Titanlegierung und der erfin dungsgemäß verwendeten Titan-35% Vanadium-15% Chrom- Legierung. Die Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten Legierung sind den Eigenschaften der handelsüblichen Legierung für die meisten Temperaturen überlegen, wobei der Grad der Überlegenheit mit der Temperatur zunimmt, was mit den vorstehend beschriebenen Kriechergebnissen im Einklang ist. Die Brucheinschnürung bzw. Querschnittsverringerung und die Dehnung waren bei dem erfindungsgemäße verwendeten Material etwas geringer als bei der handelsüblichen Legierung.

Die Eigenschaften des erfindungsgemäß verwendeten Materials sind außergewöhnlich; es bestehen jedoch viele Gründe zu der Annahme, daß diese Eigenschaften durch Zugabe relativ geringer Mengen von quaternären Legierungselementen weiter verbessert werden können. Tabelle II zeigt eine Aufstellung von quaternären Legierungselementen und ihren vorgeschlagenen Bereich. Es gibt Hinweise darauf, daß Cobalt, Chrom, Kupfer, Eisen, Mangan, Molybdän, Nickel, Silicium und Gallium alle zur Erhöhung der Beständigkeit dieser Legierungen gegen Verbrennen beitragen. Es wird angenommen, daß Bor, Beryllium, Chrom, Niob, Rhenium, Silicium, Zinn und Wismut alle die Fähigkeit haben, die Oxidationsbeständigkeit des Materials zu erhöhen. Bor, Beryllium, Kohlenstoff, Cobalt, Eisen, Mangan, Molybdän, Niob, Nickel, Sauerstoff, Silicium, Zinn, Tantal, Vanadium, Wolfram, Zirkonium, Gallium und Hafnium haben alle die Fähigkeit, die mechanischen Eigenschaften des Materials zu verbessern.

Im einzelnen ist gezeigt worden, daß Kohlenstoff die Dehn barkeit bzw. Verformbarkeit der Legierung nach dem Kriechen verbessert, ohne die Verformbarkeit durch Zug bei Raumtemperatur zu beeinträchtigen.

Die Tabellen III, IV, V und VI zeigen verfügbare Meßwerte für Zugdehnungseigenschaften verschiedener erfindungsgemäß verwendeter Legierungen und erläutern die Wirkung einiger Legierungselemente auf mechanische Eigenschaften.

Die Zugabe von Kohlenstoff in Mengen von mehr als etwa 0,05% führt zur Bildung von Carbiden. Carbidphasen sind normalerweise ziemlich hart und fest, zeigen jedoch wenig Dehnbarkeit bzw. Verformbarkeit. Bei diesem Legierungssystem sind die Carbide jedoch relativ duktil und brechen während des Schmiedens nicht. Ein weiterer interessanter Gesichtspunkt, der sich auf Kohlenstoff bezieht, ist die geringe Reaktionsfähigkeit des Metalls (in schmelzflüssiger Form) mit Kohlenstoff in deutlichem Gegensatz zu den beträchtlichen Reaktionen, die zwischen gebräuchlichen Titanlegierungen und Kohlenstoff beobachtet werden. Dies läßt auf die Möglichkeit des Schmelzens in Graphittiegeln und des Vergießens in Graphit-Gießformen schließen, Verfahren, die die Titanindustrie von Grund auf umgestalten könnten. Außerdem gibt es vorläufige Anhaltspunkte dafür, daß die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen mit Erfolg in Keramik-Maskenformen vergossen werden können, die in weitem Umfang beim Investmentguß von Nickel- und Cobalt-Superlegierungen verwendet werden.

Wenn Kohlenstoff vorhanden ist, können vorteilhafterweise die als starke Carbidbildner wirkenden Legierungselemente wie z. B. Hafnium zugegeben werden, um Carbidphasen mit ge steuerter Zusammensetzung zu bilden.

Die erfindungsgemäß verwendeten Zusammensetzung können unter Anwendung der gebräuchlichen Titanmetallurgie- Technologie, z. B. durch Vakuumlichtbogen-Umschmelzen und Schalenansetz-Schmelzverfahren, hergestellt werden. Die relativ geringe Reaktionsfähigkeit des erfindungsgemäß verwendeten Materials kann die Anwendung einer alternativen, weniger kostspieligen Technologie ermöglichen.

Es wird die Verwendung einer beta-Titanlegierung beschrieben, die außergewöhnliche Hochtemperatur- Festigkeitseigenschaften in Verbindung mit einem wesentlichen Mangel an Brennbarkeit aufweist. Die Legierung enthält in ihrer Grundform Chrom, Vanadium und Titan, wobei die Sollzusammensetzung der Grundlegierung durch drei Punkte auf dem ternären Titan-Vanadium-Chrom- Phasendiagramm, nämlich durch Ti-22V-13Cr, Ti-22V-36Cr und Ti-40V-13Cr, festgelegt wird und durch die in Anspruch 1 definierten Eigenschaften charakterisiert ist. Die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen bestehen unter allen Temperaturbedingungen aus der beta-Phase, zeigen Festigkeitswerte, die diejenigen der bekannten hochfesten Legierungen in hohem Maße überschreiten, in Verbindung mit einem ausgezeichneten Kriechverhalten und sind unter Bedingungen, die in den Verdichterabschnitten von Gas turbinenmotoren angetroffen werden, nichtbrennend.

Tabelle I

Ergebnisse des Brennversuchs

Tabelle II

Allgemein
Bevorzugt
B 0 bis 0,6	0,1 bis 0,5
Be 0 bis 4,0	0,1 bis 3,0
C 0 bis 2,5	0,01 bis 2,0
Co 0 bis 7,0	0,5 bis 6,0
Fe 0 bis 4,0	0,5 bis 3,0
Mn 0 bis 7,0	0,5 bis 5,0
Mo 0 bis 12	0,5 bis 10,0
Nb 0 bis 12	0,5 bis 10,0
Ni 0 bis 12	0,5 bis 10,0
O 0 bis 0,3	0,08 bis 0,2
Re 0 bis 1,5	0,01 bis 1,0
Si 0 bis 2,5	0,01 bis 2,0
Sn 0 bis 2,5	0,1 bis 2,0
Ta 0 bis 1,5	0,1 bis 1,0
W 0 bis 2,5	0,5 bis 2,0
Zr 0 bis 5,0	0,5 bis 4,0
Bi 0 bis 1,5	0,1 bis 1,0
Ga 0 bis 2,5	0,1 bis 2,0
Hf 0 bis 1,5	0,1 bis 1,0

Tabelle III

Zugversuche bei Raumtemperatur

Tabelle IV

Zugversuche bei 426,7°C (800°F)

Tabelle V

Zugversuche bei 648,9°C (1200°F)

Tabelle VI

Zugversuche bei 648,9°C

Claims

1. Verwendung einer beta-Phasen-Titanlegierung aus 13 bis 36% Chrom, 22 bis 40% Vanadium und Titan als Rest, wobei der Ge samtgehalt an Titan in der Legierung größer als 40% ist, und welche die folgenden Eigenschaften hat:

a) der jeweilige Anteil an alpha- und gamma-Phase (TiCr₂) be trägt weniger als 3 Vol.-%;
b) Nicht-Brennbarkeit, bestimmt nach einem Verfahren, wobei aus einem Blech mit einer Dicke von 1,78 mm ein Probekörper mit einer Schneide hergestellt wird, der Schneide-Probekörper in einen Luftstrom mit einer Temperatur von 454, 4°C eingebracht wird, der mit einer Geschwindigkeit von 137,2 m/s unter einem Druck von 2,76 MPa, strömt, und der Versuch unternommen wird, den Probekörper unter Anwendung eines CO₂-Laserstrahls mit 200 W zu entzünden, der innerhalb des strömenden Gasstroms direkt auf die Schneide des Probekörpers auftrifft,
c) eine mehr als etwa 552 MPa betragende, 0,2%-Dehngrenze bei 426,7°C, und
d) eine mehr als 100 h betragende, 0,1%-Kriechstandzeit bei 537,8°C und 345 MPa

zur Herstellung von nicht-brennbaren Produkten.

2. Verwendung einer Legierung nach Anspruch 1, wobei die beta-Phasen-Titanlegierung zusätzlich enthalten kann
bis zu 0,6% Bor,
bis zu 5% Aluminium,
bis zu 4% Beryllium,
bis zu 2,5% Kohlenstoff,
bis zu 7% Kobalt,
bis zu 4% Eisen,
bis zu 7% Mangan,
bis zu 12% Molybdän,
bis zu 12% Niob,
bis zu 12% Nickel,
bis zu 0,3% Sauerstoff,
bis zu 1,5% Rhenium,
bis zu 2,5% Silicium,
bis zu 2,5% Zinn,
bis zu 1,5% Tantal,
bis zu 2,5% Wolfram,
bis zu 5% Zirkonium,
bis zu 1,5 Bismut,
bis zu 2,5 Gallium,
bis zu 1,5% Hafnium,
wobei die Legierung weniger als 3 Vol.-% alpha-Phase, weniger als 3 Vol.-% gamma-Phase (TiCr₂) und weniger als 10 Vol.-% anderer Nicht-beta-Phasen enthält,
für den Zweck nach Anspruch 1.