Deset najboljih svojstava titanijuma

Mar 18, 2024

(1) niske gustine, visoke čvrstoće, specifične čvrstoće

Gustoća titana je 4,51g/cm3, 57% čelika, titan je manje od dva puta teži od aluminijuma, tri puta jači od aluminijuma. Specifična čvrstoća legure titana (omjer čvrstoće/gustine) se obično koristi u industrijskim legurama u velikim (vidi tabelu 2-1), specifična čvrstoća legure titana je 3,5 puta veća od nehrđajućeg čelika; legura aluminijuma 1,3 puta; legure magnezijuma 1,7 puta, tako da je vazduhoplovna industrija neophodna za strukturu materijala.
(2) Odlična otpornost na koroziju

Pasivnost titanijuma zavisi od prisustva oksidnog filma, a njegova otpornost na koroziju u oksidacionom mediju je mnogo bolja nego u redukcionom mediju. Korozija velike brzine javlja se u reducirajućim medijima. Titan ne korodira u nekim korozivnim medijima, kao što su morska voda, vlažni plinoviti hlor, rastvori hlorita i hipohlorita, azotna kiselina, hromna kiselina, metalni hloridi, sulfidi i organske kiseline. Međutim, u medijima koji reaguju sa titanom da bi proizveli vodonik (npr. hlorovodonična i sumporna kiselina), titan obično ima veliku stopu korozije. Međutim, ako se kiselini doda mala količina oksidirajućeg sredstva, na površini titana će se formirati 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 hlorovodoničnoj kiselini koja sadrži slobodni hlor. Zaštitni oksidni film titanijuma se često formira kada metal naiđe na vodu, čak i u malim količinama vode ili vodene pare. Ako je titanijum izložen jako oksidirajućem okruženju u potpunom odsustvu vode, dolazi do brze oksidacije i često dolazi do burnih reakcija, pa čak i do spontanog izgaranja. Takvi fenomeni su se desili kada titanijum reaguje sa dimećom azotnom kiselinom koja sadrži višak azotnog oksida i kada titan reaguje sa suvim gasovitim hlorom. Stoga je potrebna određena količina vode da bi se spriječile takve reakcije.

Gr23 Medical Titanium RodGr23 Medical Titanium RodGr23 Medical Titanium Rod

 

 

(3) Dobra otpornost na toplotu

Obično aluminijum na 150 stepeni, nerđajući čelik na 310 stepeni što je gubitak originalnih performansi, a legure titana na 500 stepeni i dalje održavaju dobra mehanička svojstva. Kada brzina aviona dostigne 2,7 puta brzinu zvuka, površinska temperatura konstrukcije aviona dostiže 230 stepeni, legure aluminijuma i legure magnezijuma se ne mogu koristiti, dok legure titanijuma mogu da ispune zahteve. Otpornost na toplotu titanijuma je dobra, koristi se za disk i lopaticu kompresora avio-motora i omotač zadnjeg trupa aviona.
(4) Dobre performanse na niskim temperaturama

Određene legure titana (kao što je Ti - 5AI - 2.5SnELI) imaju snagu sa smanjenjem temperature i povećanjem, ali plastičnost smanjenja nije velika, na niskim temperaturama i dalje imaju dobru duktilnost i žilavost, pogodan za upotrebu na ultra niskim temperaturama. Može se koristiti u raketnim motorima sa suvim tečnim vodonikom i tečnim kiseonikom, ili u svemirskim letelicama sa ljudskom posadom za kontejnere i kutije za skladištenje na ultra niskim temperaturama.

(5) nemagnetna

Titanijum je nemagnetičan, koristi se u podmornicama, neće izazvati eksploziju mina.

(6) Mala toplotna provodljivost
Toplotna provodljivost titana je mala, samo 1/5 čelika, aluminijuma 1/13, bakra 1/25. loša toplotna provodljivost je nedostatak titanijuma, ali u nekim slučajevima možete koristiti ovu osobinu titanijuma.
(7) Nizak modul elastičnosti
Modul elastičnosti titana je samo 55% od čelika, tako da kada se koristi kao konstrukcijski materijal, nizak modul elastičnosti predstavlja nedostatak.

(8) Zatezna čvrstoća i granica tečenja su blizu jedna drugoj.

Ti-6AI-4V legura titanijuma vlačna čvrstoća od 960MPa, granica popuštanja od 892MPa, razlika između njih je samo 58MPa.
(9) Titan se lako oksidira na visokoj temperaturi.

Sila veze titana i vodonik-kiseonik je jaka, moramo obratiti pažnju da sprečimo oksidaciju i apsorpciju vodonika. Zavarivanje titana treba izvoditi pod zaštitom argona kako bi se spriječila kontaminacija. Titanijumske cijevi i limove treba termički obraditi pod vakuumom, toplotnom obradom titanijumskih otkovaka radi kontrole mikrooksidirajuće atmosfere.

(10) niska otpornost na prigušivanje

Titan i drugi metalni materijali (bakar, čelik) napravljeni od istog oblika i veličine sata, sa istom silom na svaki sat će ustanoviti da sat od titanijuma oscilira do zvuka dugog vremena, tj. udaranje energije koja je data satu nije lako nestati, tako da kažemo da je učinak prigušenja titanijuma niski.