Титанијум 2. степена је нелегирани комерцијално чист титанијум. За разлику од легура титанијума који очвршћују таложењем, као што је Ти‑6Ал‑4В, Граде 2 се не може ојачати конвенционалним процесима топлотне обраде укључујући третман раствором, гашење и старење. Топлотна обрада се може користити само за жарење да омекша материјал, ослободи унутрашње напрезање или врати дуктилност, али не може повећати његову механичку чврстоћу или тврдоћу. Стога, хладна обрада постаје најважнији начин за побољшање механичких својстава титанијума 2. степена.
Хладна обрада се односи на процесе пластичне деформације који се изводе на собној температури или испод температуре рекристализације материјала, укључујући хладно ваљање, хладно извлачење, хладно штанцање, савијање, савијање и екструзију. Током ових процеса, унутрашња кристална структура титанијума пролази кроз очигледне промене: велики број дислокација се генерише и умножава унутар зрна, а зрна се издужују, сабијају или рафинишу. Ове микроструктурне промене снажно ометају даље кретање дислокације, што директно доводи до повећања границе течења, затезне чврстоће и тврдоће. Ова појава је позната као отврдњавање на напрезање или отврдњавање радом.
Са повећањем деформације при хладном раду, тврдоћа и чврстоћа титанијума степена 2 континуирано расту, док се дуктилност и издужење сходно томе смањују. Под ниском хладном деформацијом, материјал одржава добру формабилност уз умерено побољшање чврстоће. Под високом хладном деформацијом, чврстоћа и тврдоћа се могу знатно побољшати, што га чини погодним за делове који захтевају високу крутост и отпорност на хабање, као што су причвршћивачи, опруге, структурни делови са танким зидовима и хируршки инструменти.
У стварној индустријској производњи, процес хладне обраде титанијума степена 2 се широко користи и може се контролисати. Произвођачи могу да обезбеде производе у различитим темпераментима, као што су жарено стање (меко стање) и хладно обрађено/деформисано каљено стање, како би испунили различите захтеве примене. За апликације које захтевају и умерену формабилност у производњи и високу чврстоћу у експлоатацији, могу се дизајнирати одговарајући поступци хладног рада да би се постигла потребна равнотежа перформанси.
Треба нагласити да иако хладна обрада може значајно да очврсне титанијум 2. степена, прекомерна хладна деформација ће учинити материјал превише крхким и повећати ризик од пуцања током обраде. Због тога се у стварној производњи често користе вишеструки кораци хладне обраде плус средње жарење за контролу тврдоће и дуктилности у разумном опсегу.
Укратко, титанијум степена 2 се дефинитивно може очврснути хладном обрадом, а хладна обрада је најважнији и најефикаснији метод ојачања за овај материјал. Контролом количине хладне деформације могуће је прецизно подесити тврдоћу, чврстоћу и дуктилност титанијума степена 2 како би се задовољиле потребе различитих индустријских апликација, укључујући поморско инжењерство, десалинизацију морске воде, хемијску опрему и прецизне структурне компоненте.
