El titani de grau 2 és un titani comercialment pur sense aliar. A diferència dels aliatges de titani d'enduriment per precipitació com el Ti-6Al-4V, el grau 2 no es pot reforçar amb els processos de tractament tèrmic convencionals que inclouen el tractament amb solució, l'extinció i l'envelliment. El tractament tèrmic només es pot utilitzar per al recuit per suavitzar el material, alliberar l'estrès intern o restaurar la ductilitat, però no pot augmentar la seva resistència mecànica o duresa. Per tant, el treball en fred es converteix en la forma més important de millorar les propietats mecàniques del titani de grau 2.
El treball en fred es refereix als processos de deformació plàstica realitzats a temperatura ambient o per sota de la temperatura de recristal·lització del material, incloent laminació en fred, estirat en fred, estampació en fred, plegat, estampat i extrusió. Durant aquests processos, l'estructura cristal·lina interna del titani experimenta canvis evidents: es generen i es multipliquen a l'interior dels grans un gran nombre de dislocacions, i els grans s'allargan, es comprimeixen o es refinen. Aquests canvis microestructurals dificulten fortament el moviment de dislocació addicional, que condueix directament a l'augment de la resistència a la fluència, la resistència a la tracció i la duresa. Aquest fenomen es coneix com a enduriment per deformació o enduriment per treball.
Amb l'augment de la deformació de treball en fred, la duresa i la resistència del titani de grau 2 augmenten contínuament, mentre que la ductilitat i l'allargament disminueixen en conseqüència. Sota una baixa deformació en fred, el material manté una bona conformabilitat alhora que obté una millora moderada de la resistència. Sota una alta deformació en fred, la resistència i la duresa es poden millorar considerablement, fent-la adequada per a peces que requereixen una gran rigidesa i resistència al desgast, com ara elements de subjecció, molles, peces estructurals de parets primes i instruments quirúrgics.
En la producció industrial real, el procés de treball en fred del titani de grau 2 és àmpliament utilitzat i controlable. Els fabricants poden oferir productes amb diferents temperaments, com ara estat recuit (estat suau) i estat treballat en fred / endurit per tensió, per satisfer els diferents requisits d'aplicació. Per a aplicacions que requereixen tant una conformabilitat moderada en producció com una alta resistència en servei, es poden dissenyar procediments de treball en fred adequats per aconseguir l'equilibri de rendiment requerit.
Cal subratllar que, tot i que el treball en fred pot endurir significativament el titani de grau 2, una deformació excessiva en fred farà que el material sigui massa trencadís i augmentarà el risc d'esquerdes durant el processament. Per tant, en la producció real, sovint s'utilitzen múltiples passos de treball en fred més recuit intermedi per controlar la duresa i la ductilitat dins d'un rang raonable.
En resum, el titani de grau 2 definitivament es pot endurir mitjançant el treball en fred, i el treball en fred és el mètode d'enfortiment més important i eficaç per a aquest material. Controlant la quantitat de deformació en fred, és possible ajustar amb precisió la duresa, la resistència i la ductilitat del titani de grau 2 per satisfer les necessitats de diverses aplicacions industrials, com ara enginyeria marina, dessalinització d'aigua de mar, equips químics i components estructurals de precisió.
