A titán és tulajdonságai

A titán egy fémes kémiai elem, a Ti vegyjele, rendszáma 22, a tűzálló, ritka színesfémek közé tartozik.

A titán tulajdonságai és a benne lévő szén, hidrogén, oxigén és egyéb szennyeződések, a legtisztább titán-jodid szennyeződés tartalma legfeljebb 0,1%, de szilárdsága alacsony, nagy plaszticitású. A 99,5%-os ipari tisztaságú titán tulajdonságai a következők: sűrűség P=4,5g/cm3, olvadáspont 1800 °C, hővezető képesség λ=15,24W / (MK), szakítószilárdság σ b {{10} }MPa, nyúlás: δ=25%, metszeti nyúlás: δ =25%, szelvényzsugorodásψ=25%, rugalmas tapintás E=1,078×105 MPa, keménység HB195.

A titán egy ezüst-fehér átmeneti fém, amelyet alacsony sűrűség, magas olvadáspont, nagy fajlagos szilárdság, korrózióállóság, magas és alacsony hőmérsékleti teljesítmény, nem mágneses, nem mérgező, biokompatibilis jellemez. Közülük a nagy szilárdságú teljesítmény különösen kiemelkedő, a nagy szilárdságú titánötvözet szilárdsága és a nagy szilárdságú acél, de a sűrűség majdnem fele a kicsinek. Ezenkívül a titánnak és ötvözeteinek alakmemóriája, szupravezetése és hidrogéntárolása és egyéb jellemzői is vannak.

A titán tulajdonságai

Nagy szilárdság: 1,3-szorosa az alumíniumötvözeteknek, 1,6-szorosa a magnéziumötvözeteknek, 3,5-szerese a rozsdamentes acélnak, a fémanyagok bajnokának. A titánötvözet sűrűsége általában 4,5 g/cm3 körül van, az acélnak csak 60%-a, a tiszta titán szilárdsága közel áll a közönséges acél szilárdságához, egyes nagy szilárdságú titánötvözetek meghaladja sok ötvözött szerkezeti acél szilárdságát, így a titánötvözetek a szilárdság (szilárdság / sűrűség) sokkal nagyobb, mint más fém szerkezeti anyagok, nagy szilárdságú, szívósságú egységekből, könnyű alkatrészekből és alkatrészekből készülhet, a repülőgép hajtómű szerkezeti részeiben, vázban, bőrben, a repülőgép hajtómű szerkezetében, vázban , bőr, kötőelemek és futóművek stb. titánötvözetet használnak.

Magas hőszilárdság: az alumíniumötvözetnél néhány száz fokkal magasabb hőmérséklet használata, a közepes hőmérsékleten még mindig meg tudja tartani a szükséges szilárdságot, hosszú távú munkavégzés esetén a 450-500 C fokos hőmérsékletű lehet.

Jó korrózióállóság: ellenáll a sav-, lúg- és légköri korróziónak, különösen erős a lyuk- és feszültségkorróziónak. A titánötvözet a nedves légkörben és a tengervízben működik, más korrózióállóság sokkal jobb, mint a rozsdamentes acél; pontszerű, savas korrózió, feszültségkorrózióállóság különösen erős, lúg, klorid, klórtartalmú szerves anyagok, salétromsav, kénsav stb. kiváló korrózióállósággal rendelkeznek, de a titán redukáló oxigén és krómsó közeg korrózióállósága gyenge.

Jó teljesítmény alacsony hőmérsékleten: a TA7 titánötvözet nagyon alacsony intersticiális elemekkel képes fenntartani bizonyos fokú plaszticitást -253 fokon. A titánötvözet alacsony és ultraalacsony hőmérsékleten is megőrzi mechanikai tulajdonságait, alacsony hőmérsékleten is jó a teljesítmény, a nagyon alacsony titánötvözet, például a TA7 intersticiális elemei -253 C fokon szintén képesek fenntartani bizonyos fokú plaszticitás, így a titánötvözet-ipar fontos alacsony hőmérsékletű szerkezeti anyagok.

Kémiai aktivitás: magas kémiai aktivitás magas hőmérsékleten, könnyen hidrogén, oxigén és egyéb gáznemű szennyeződések hatására a levegő kémiai reakciójában megkeményedett réteg keletkezik. A titán kémiai aktivitása nagy, és a légkör O, N, H, CO, CO2, vízgőz, ammónia stb. erős kémiai reakciót vált ki. Ha a széntartalom nagyobb, mint 0,2%, kemény TiC képződik a titánötvözetben; magasabb hőmérsékleten TiN kemény felületi réteg képződik az N hatására. 600 fok felett a titán elnyeli az oxigént, és nagy keménységű megkeményedett réteget képez; a hidrogéntartalom emelkedése is rideg réteget képez. A gáz elnyeléséből adódó kemény és rideg felületi réteg mélysége legfeljebb 0.1-0,15 mm lehet, keményedési foka 20-30%. A titán kémiai affinitása is nagy, könnyű a súrlódó felület által keltett tapadási jelenség miatt.

A hővezető képesség kicsi, a rugalmas érintés kicsi: a titán hővezető képessége λ=15.2W / (M, K) körülbelül 1/4 nikkel, vas 5/1, alumínium 1/14 és különféle titánötvözetek mint a titán hővezetési együtthatója a titánötvözet hővezető képességének kb. 50%-a lefelé, titánötvözetek, rugalmas tapintású kb. az acél 1/2-e, ezért merevsége rossz, könnyen deformálható, nem alkalmas hosszú vékony rudak készítésére és vékony falú alkatrészek, vágás, megmunkálás a visszapattanó felület nagy, körülbelül 2-3-szeres, aminek következtében a felület a súrlódó felülethez tapad. Rozsdamentes acél 2-3 alkalommal, ami intenzív súrlódást, tapadást és a szerszám hátsó pengefelületének tapadási kopását eredményezi.