Titanijum i njegova svojstva

Titanijum je metalni hemijski element, hemijski simbol Ti, atomski broj 22, pripada vatrostalnim retkim obojenim metalima.

Svojstva titanijuma i sadržani ugljenik, vodonik, kiseonik i druge nečistoće, najčistiji sadržaj nečistoća titan jodida ne veći od 0.1%, ali je njegova čvrstoća niska, visoka plastičnost. Svojstva industrijskog čistog titanijuma od 99,5% su: gustina P=4.5g/cm3, tačka topljenja od 1800 stepeni C, toplotna provodljivost λ=15.24W / (MK), zatezna čvrstoća σ b {{10} }MPa, izduženje: δ=25%, izduženje presjeka: δ =25%, skupljanje presjekaψ=25%, elastični dodir E=1.078×105MPa, tvrdoća HB195.

Titan je srebrno-bijeli prijelazni metal, karakteriziran niskom gustinom, visokom tačkom topljenja, visokom specifičnom čvrstoćom, otpornošću na koroziju, visokim i niskim temperaturama, nemagnetnim, netoksičnim, biokompatibilnim. Među njima, performanse visoke čvrstoće su posebno istaknute, čvrstoća legure titana visoke čvrstoće i čelika visoke čvrstoće, ali je gustoća skoro polovina manja. Osim toga, titan i legure također imaju memoriju oblika, supravodljivost i skladištenje vodika i druge karakteristike.

Svojstva titanijuma

Visoka čvrstoća: 1,3 puta veća od legure aluminijuma, 1,6 puta više od legura magnezijuma, 3,5 puta više od nerđajućeg čelika, šampiona metalnih materijala. Gustoća legure titana je općenito oko 4,5 g/cm3, samo 60% čelika, čvrstoća čistog titana je blizu čvrstoći običnog čelika, neke legure titana visoke čvrstoće premašuju snagu mnogih legiranih konstrukcijskih čelika, tako da legure titana od čvrstoća (čvrstoća/gustina) je mnogo veća od ostalih metalnih konstrukcijskih materijala, može se napraviti od jedinice visoke čvrstoće, žilavosti, lakih dijelova i komponenti, u strukturnim dijelovima motora aviona, skeletu, koži, u konstrukciji motora aviona, skeletu , koža, pričvršćivači i stajni trap, itd. koriste se legura titana.

Visoka termička čvrstoća: korištenje temperature od legure aluminijuma nekoliko stotina stepeni više, u srednjoj temperaturi i dalje može održavati potrebnu čvrstoću, može biti na temperaturi od 450-500 stepeni C dugotrajnog rada.

Dobra otpornost na koroziju: otporna na kiselu, alkalnu i atmosfersku koroziju, sa posebno jakom otpornošću na koroziju pod naponom i korozijom. Legura titana u vlažnoj atmosferi i morskoj vodi rade, druga otpornost na koroziju je daleko bolja od nehrđajućeg čelika; otpornost na koroziju, kisela korozija, otpornost na koroziju pod stresom je posebno jaka, alkalije, kloridi, klor organski predmeti, dušična kiselina, sumporna kiselina, itd. imaju odličnu otpornost na koroziju, ali titan ima redukujući kisik, a otpornost na koroziju hromove soli je loša.

Dobre performanse pri niskim temperaturama: legura titanijuma TA7 sa veoma niskim međuprostornim elementima može održati određeni stepen plastičnosti na -253 stepenu. Legura titanijuma na niskim i ultra niskim temperaturama, još uvek može da zadrži svoja mehanička svojstva, performanse na niskim temperaturama su dobre, međuprostorni elementi legure titana sa veoma niskim sadržajem, kao što je TA7, u -253 stepenu C takođe mogu da održavaju određeni stepen plastičnosti, tako da je industrija legura titana važan niskotemperaturni konstruktivni materijal.

Hemijska aktivnost: visoka hemijska aktivnost na visokim temperaturama, lako sa vodonikom, kiseonikom i drugim gasovitim nečistoćama u hemijskoj reakciji vazduha za stvaranje očvrslog sloja. Hemijska aktivnost titana je velika, a atmosfera O, N, H, CO, CO2, vodena para, amonijak itd. izaziva jaku hemijsku reakciju. Kada je sadržaj ugljika veći od 0.2%, u leguri titana će se formirati tvrdi TiC; na višim temperaturama, TiN tvrdi površinski sloj će se formirati djelovanjem sa N. Iznad 600 stepeni, titan apsorbira kisik da bi formirao očvrsli sloj visoke tvrdoće; porast sadržaja vodonika će takođe formirati krhki sloj. Dubina tvrdog i krhkog površinskog sloja koji nastaje apsorpcijom gasa može biti do 0.1-0.15 mm, sa stepenom očvršćavanja od 20-30%. Hemijski afinitet titana je takođe veliki, lak sa fenomenom adhezije koji proizvodi površina trenja.

Toplotna provodljivost je mala, elastičnost na dodir mala: toplotna provodljivost titanijuma λ=15.2W / (M, K) je oko 1/4 nikla, gvožđa 5/1, aluminijuma 1/14 i raznih legura titanijuma od titanovog koeficijenta toplotne provodljivosti od toplotne provodljivosti legure titana oko 50% dole, legure titana, elastičan dodir oko 1/2 čelika, pa je njegova krutost loša, lako se deformiše, nije pogodan za izradu dugih tankih šipki i tankih zidova, rezanje, obrada površine odskoka je velika, oko 2-3 puta, što uzrokuje prianjanje površine na površinu trenja. Nehrđajući čelik 2-3 puta, što rezultira intenzivnim trenjem, prianjanjem, habanjem vezivanja stražnje površine oštrice alata.