Titan i njegova svojstva

Titan je metalni kemijski element, kemijski simbol Ti, atomski broj 22, spada u vatrostalne rijetke obojene metale.

Svojstva titana i sadržani ugljik, vodik, kisik i druge nečistoće, najčišći sadržaj nečistoća titan jodida ne više od 0.1%, ali njegova je snaga niska, visoka plastičnost. 99,5% industrijski čistih svojstava titana su: gustoća P=4.5g/cm3, talište od 1800 stupnjeva C, toplinska vodljivost λ=15.24W / (MK), vlačna čvrstoća σ b {{10} }MPa, istezanje: δ=25%, produljenje presjeka: δ =25%, skupljanje presjekaψ=25%, elastični dodir E=1.078×105MPa, tvrdoća HB195.

Titan je srebrno-bijeli prijelazni metal, karakteriziran niskom gustoćom, visokim talištem, visokom specifičnom čvrstoćom, otpornošću na koroziju, visokim i niskim temperaturama, nemagnetičan, netoksičan, biokompatibilan. Među njima, visoka čvrstoća je posebno istaknuta, visoka čvrstoća legure titana i čelik visoke čvrstoće, ali gustoća je gotovo upola manja. Osim toga, titan i legure također imaju pamćenje oblika, supravodljivost i skladištenje vodika i druge karakteristike.

Svojstva titana

Visoka čvrstoća: 1,3 puta veća od aluminijskih legura, 1,6 puta veća od magnezijskih legura, 3,5 puta veća od nehrđajućeg čelika, prvak među metalnim materijalima. Gustoća legure titana općenito je oko 4,5 g/cm3, samo 60% čelika, čvrstoća čistog titana je blizu čvrstoće običnog čelika, neke legure titana visoke čvrstoće premašuju čvrstoću mnogih legiranih konstrukcijskih čelika, tako da legure titana od čvrstoća (čvrstoća / gustoća) mnogo je veća od ostalih metalnih konstrukcijskih materijala, može se izraditi od jedinice visoke čvrstoće, žilavosti, laganih dijelova i komponenti, u konstrukcijskim dijelovima motora zrakoplova, kostura, kože, u strukturi motora zrakoplova, kostura , koža, pričvršćivači i podvozje itd. koriste se legura titana.

Visoka toplinska čvrstoća: korištenje temperature od aluminijske legure nekoliko stotina stupnjeva više, na srednjoj temperaturi i dalje može održavati potrebnu čvrstoću, može biti u 450-500 stupnju C temperatura dugotrajnog rada.

Dobra otpornost na koroziju: otporna na kiselu, alkalnu i atmosfersku koroziju, s posebno jakom otpornošću na rupičastu i naponsku koroziju. Legura titana u vlažnoj atmosferi i medijima s morskom vodom radi, druga otpornost na koroziju daleko je bolja od nehrđajućeg čelika; jamičasta korozija, kiselinska korozija, otpornost na koroziju pod stresom je posebno jaka, organski predmeti na bazi lužina, klorida, klora, dušična kiselina, sumporna kiselina itd. imaju izvrsnu otpornost na koroziju, ali titan ima otpornost na koroziju na redukcijski kisik i kromove soli.

Dobre performanse pri niskim temperaturama: legura titana TA7 s vrlo niskim međuprostornim elementima može zadržati određeni stupanj plastičnosti na -253 stupnju. Legura titana na niskim i ultra-niskim temperaturama još uvijek može zadržati svoja mehanička svojstva, performanse na niskim temperaturama su dobre, međuprostorni elementi legure titana s vrlo niskim sadržajem, kao što je TA7, na -253 stupnjeva C također mogu zadržati određeni stupanj plastičnosti, tako da je industrija legura titana važan niskotemperaturni strukturni materijal.

Kemijska aktivnost: visoka kemijska aktivnost na visokim temperaturama, lako s vodikom, kisikom i drugim plinovitim nečistoćama u zraku kemijska reakcija za stvaranje otvrdnutog sloja. Kemijska aktivnost titana je velika, a atmosfera O, N, H, CO, CO2, vodena para, amonijak itd. stvara jaku kemijsku reakciju. Kada je sadržaj ugljika veći od 0,2%, tvrdi TiC će se formirati u leguri titana; na višim temperaturama, TiN tvrdi površinski sloj će se formirati djelovanjem s N. Iznad 600 stupnjeva, titan apsorbira kisik kako bi formirao otvrdnuti sloj visoke tvrdoće; porast sadržaja vodika također će stvoriti krti sloj. Dubina tvrdog i krhkog površinskog sloja koji nastaje apsorpcijom plina može biti do 0.1-0.15 mm, sa stupnjem otvrdnuća od 20-30%. Kemijski afinitet titana također je velik, lagan s fenomenom prianjanja koji stvara površina trenja.

Toplinska vodljivost je mala, elastični dodir mali: toplinska vodljivost titana λ=15.2W / (M, K) je oko 1/4 nikla, željeza 5/1, aluminija 1/14 i raznih legura titana od titanovog koeficijenta toplinske vodljivosti toplinske vodljivosti legure titana oko 50% niže, legure titana, elastične dodiruju oko 1/2 čelika, tako da je njihova krutost loša, lako se deformira, nije pogodna za izradu dugih tankih šipki i dijelovi s tankim stijenkama, rezanje, strojna obrada površina odskoka je velika, oko 2-3 puta, što uzrokuje prianjanje površine na površinu trenja. Nehrđajući čelik 2-3 puta, što rezultira intenzivnim trenjem, prianjanjem, trošenjem prianjanja površine stražnje oštrice alata.