Per què són rares les eines de tall fetes de titani o aliatges de titani?

1. Rendiment feble en comparació amb les eines de tall d'acer
La mesura del rendiment requereix una consideració integral de les condicions del servei. Els nous entusiastes que són nous a l'anell de tall sovint se centren en la duresa/resistència, mentre ignoren altres indicadors de rendiment. El principal problema amb l'aliatge de titani com a material d'eina prové del seu mòdul elàstic. El mòdul elàstic del titani és de 106,4 GPa a temperatura ambient, que és el 57% del de l'acer. El mòdul elàstic representa la capacitat d'un material de resistir la deformació elàstica. Aquest valor baix significa que els ganivets d'aliatge de titani són propensos a sacsejades greus durant el procés de producció, cosa que afecta l'eficàcia de la tècnica de tall.
De fet, l'any 2012, l'empresa nord-americana NEMO Arms va llançar un rifle d'assalt AR10 d'aliatge de titani. A més del problema d'alt cost causat pel processament d'aliatge de titani, la sacsejada violenta del déu de la pistola a causa del baix mòdul elàstic també afecta el seu rendiment. Òbviament, aquest producte amb un rendiment limitat i un cost extremadament elevat només es pot convertir en una joguina de gamma alta com el Golden AK.
A més, l'aliatge de titani és més feble que l'acer estructural en termes de duresa i resistència al desgast. L'aliatge de titani no és fàcil de moldre, cosa que dóna a la gent la il·lusió de resistència al desgast. De fet, els aliatges de titani tenen poca resistència al desgast i són propensos al desgast de l'adhesiu. Després de jugar-hi una estona, les ratllades al mirall van causar problemes als entusiastes de les eines amb TOC.
El principal obstacle d'utilitzar l'aliatge de titani com a material d'eina rau en la qüestió de la resistència i la resistència.
En el procés de producció d'eines de tall d'acer, la forja manual és un procés habitual, que optimitza la microestructura dins de l'eina i millora la seva resistència i tenacitat. Més important encara, l'acer té una propietat única d'enfortiment i enduriment: la transformació martensítica. Després d'escalfar a la temperatura totalment austenititzada, l'acer es refreda ràpidament a temperatura ambient, donant lloc a una transició de fase sòlida no equilibrada (els àtoms de carboni són difícils d'aconseguir una migració efectiva, formant una transició de fase no difusa). Després de l'extinció, l'acer té una gran resistència i duresa, però una tenacitat insuficient. Quan es combina amb el procés de tremp, la martensita es transforma en martensita temperada, formant una bona combinació entre la força i la duresa. A més, el procés de transformació martensítica es pot controlar per altres mitjans. Per exemple, els ganivets japonesos es fabriquen amb argila feta especialment a la part posterior del ganivet abans de templar. Durant l'extinció, la velocitat de refredament de l'àrea coberta per l'argila és més lenta que el valor crític, donant lloc a la formació de martensita a la part posterior de la fulla. Això forma una bona i dura combinació de fulla/esquena. De fet, els ganivets japonesos són rectes abans de l'extinció. Després de l'extinció, l'expansió de volum de la transformació martensítica a la zona de la fulla va provocar que la fulla es doblegués. Per descomptat, la pròpia eina de tall forma una estructura bimetàl·lica durant el procés de forja, que també és difícil d'aconseguir en la producció d'eines de tall d'aliatge de titani, per la qual cosa no s'elaborarà aquí.
D'altra banda, els aliatges de titani, tot i que els aliatges de titani Tipus i Tipus + presenten una transformació al·lotropica i tenen la base per a la transformació martensítica. Tanmateix, a causa de l'absència d'un mecanisme de migració similar al carboni de l'acer, la tenacitat disminueix i la resistència no mostra cap millora. Així, això restringeix el rendiment de les eines de tall d'aliatge de titani.
2. Dificultat de processament i alts costos de fabricació
Les reserves de titani a la Terra no són significatives i l'alt cost es deu a les dificultats de processament. El propi titani té una alta activitat i la seva resistència a la corrosió a temperatura ambient es deu a la formació d'una pel·lícula d'òxid. És fàcil absorbir oxigen i nitrogen durant el processament a alta temperatura. En general, es tracta d'equips de buit. A més, la mòlta d'aliatge de titani és difícil. Evidentment, això no és compatible amb els processos tradicionals de processament d'eines (forja, tractament tèrmic, rectificat). Si s'utilitza l'aliatge de titani com a eina, augmentarà el cost de fabricació i farà volar els coets al cel, i el rendiment pot no ser molt bo. Si tens diners i ets capritxós, hauries de triar el més car en lloc del millor. Per què no utilitzar or o plata per crear-lo? El cost es reflecteix principalment en les matèries primeres i la pèrdua de processament no és elevada. A més de ser competitiu, també pot resistir la inflació. En aprendrem més?
3. Problemes potencials de corrosió
El propi aliatge de titani és molt resistent a la corrosió. Però el problema també rau en això. Perquè és difícil fer un ganivet de cap a peus amb un sol material. Un cop el titani entra en contacte amb altres metalls com l'alumini i l'acer, hi ha risc de corrosió galvànica. Una espasa d'aliatge de titani d'alt cost, després d'anys de col·lecció per entusiastes, es va trobar que havia perdut el mànec, el guardamans i la funda.
Les anteriors són les raons generals per les quals les eines de tall d'aliatge de titani no s'han convertit en corrent. Per descomptat, les eines de tall d'aliatge de titani tenen característiques com ara propietats lleugeres, paramagnètiques o diamagnètiques i la capacitat de formar belles pel·lícules d'òxid, que encara tenen una importància pràctica.