Deset najvažnijih svojstava titana

Jan 30, 2024

(1) niske gustoće, visoke čvrstoće, specifične čvrstoće
Gustoća titana je 4,51 g/cm3, 57% čelika, titan je manje od dva puta teži od aluminija, tri puta jači od aluminija. Specifična čvrstoća legure titana (omjer čvrstoće / gustoće) obično se koristi u industrijskim legurama u najvećim (vidi tablicu 2-1), specifična čvrstoća legure titana je nehrđajući čelik 3,5 puta; aluminijska legura 1,3 puta; legure magnezija 1,7 puta, tako da je zrakoplovna industrija bitna za strukturu materijala.
(2) Izvrsna otpornost na koroziju
Pasivnost titana ovisi o prisutnosti oksidnog filma, a njegova otpornost na koroziju u oksidirajućem mediju mnogo je bolja nego u redukcijskom mediju. Visoka brzina korozije javlja se u redukcijskim medijima. Titan ne korodira u nekim korozivnim medijima, kao što su morska voda, vlažni plinoviti klor, otopine klorita i hipoklorita, dušična kiselina, kromna kiselina, metalni kloridi, sulfidi i organske kiseline. Međutim, u medijima koji reagiraju s titanom i proizvode vodik (npr. klorovodična i sumporna kiselina), titan obično ima višu stopu korozije. Međutim, ako se kiselini doda mala količina oksidirajućeg sredstva, na površini titana stvara se pasivacijski film. Stoga je titan otporan na koroziju u jakim mješavinama sumporne kiseline i dušične kiseline ili klorovodične kiseline i dušične kiseline, pa čak i u klorovodičnoj kiselini koja sadrži slobodni klor. Zaštitni oksidni film titana često se stvara kada metal naiđe na vodu, čak i u malim količinama vode ili vodene pare. Ako je titan izložen jako oksidirajućoj okolini u potpunoj odsutnosti vode, dolazi do brze oksidacije i burnih reakcija, čak i do spontanog sagorijevanja. Takvi su se fenomeni dogodili kada je titan reagirao s dimećom dušičnom kiselinom koja sadrži višak dušikovog oksida i kada je titan reagirao sa suhim plinovitim klorom. Stoga je potrebna određena količina vlage kako bi se spriječile takve reakcije.
(3) Dobra otpornost na toplinu
Obično aluminij na 150 stupnjeva, nehrđajući čelik na 310 stupnjeva, što je gubitak izvornih performansi, a legure titana na 500 stupnjeva i dalje zadržavaju dobra mehanička svojstva. Kada brzina zrakoplova dosegne 2,7 puta veću od brzine zvuka, površinska temperatura strukture zrakoplova doseže 230 stupnjeva, aluminijske legure i legure magnezija ne mogu se koristiti, dok legure titana mogu zadovoljiti zahtjeve. Otpornost titana na toplinu je dobra, koristi se za diskove i lopatice kompresora zrakoplovnih motora i oblogu stražnjeg trupa zrakoplova.
(4) Dobre performanse pri niskim temperaturama
Određene legure titana (kao što je Ti - 5AI - 2.5SnELI) čvrstoća sa smanjenjem temperature i povećanjem, ali plastičnost smanjenja nije velika, na niskim temperaturama i dalje imaju dobru duktilnost i žilavost, pogodan za korištenje na ultra niskim temperaturama. Može se koristiti u raketnim motorima na suhi tekući vodik i tekući kisik ili u svemirskim letjelicama s ljudskom posadom za spremnike i kutije za pohranu na ultra niskim temperaturama.
(5) nemagnetski
Titan je nemagnetičan, koristi se u podmorskim granatama, neće izazvati eksploziju mina.
(6) mala toplinska vodljivost
Toplinska vodljivost titana je mala, samo 1/5 od čelika, aluminija 1/13, bakra 1/25. loša toplinska vodljivost je nedostatak titana, ali u nekim prilikama možete koristiti ovu značajku titana.

Titanium Round WireTitanium Weld WireMedical Grade Titanium Wire

 

 

(7) Niski modul elastičnosti
Usporedba modula elastičnosti titana i drugih metala prikazana je u tablici 2-3. modul elastičnosti titana je samo 55% od čelika, a kada se koristi kao konstrukcijski materijal, nizak modul elastičnosti je nedostatak.
(8) Vlačna čvrstoća i granica razvlačenja vrlo su blizu jedna drugoj.
Ti-6AI-4V vlačna čvrstoća legure titana od 960 MPa, granica razvlačenja od 892 MPa, razlika između to dvoje je samo 58 MPa.
(9) Titan se lako oksidira na visokoj temperaturi.

Sila vezivanja titana i vodika i kisika je jaka, trebali bismo obratiti pozornost na sprječavanje oksidacije i apsorpcije vodika. Zavarivanje titana treba provoditi pod zaštitom argonom kako bi se spriječila kontaminacija. Titanijske cijevi i ploče trebale bi biti toplinski obrađene pod vakuumom, toplinska obrada titanskih otkovaka za kontrolu mikrooksidacijske atmosfere.

(10) mali otpor prigušenja
Titan i drugi metalni materijali (bakar, čelik) izrađeni od istog oblika i veličine sata, s istom snagom za svaki sat otkrit će da sat izrađen od titana oscilira do zvuka dugog vremena, tj. energija dana satu nije lako nestati, pa kažemo da je učinak prigušivanja titana nizak.