A titán tíz legfontosabb tulajdonsága

Jan 30, 2024

(1) alacsony sűrűség, nagy szilárdság, fajlagos szilárdság
A titán sűrűsége 4,51 g/cm3, az acél 57%-a, a titán kevesebb mint kétszer nehezebb, mint az alumínium, háromszor erősebb, mint az alumínium. A titánötvözet fajlagos szilárdságát (szilárdság/sűrűség arány) általában az ipari ötvözetekben használják a legnagyobb (lásd a 2-1 táblázatot), a titánötvözet fajlagos szilárdsága a rozsdamentes acél 3,5-szerese; alumíniumötvözet 1,3-szor; magnéziumötvözet 1,7-szerese, tehát a repülőgépipar elengedhetetlen az anyag szerkezetéhez.
(2) Kiváló korrózióállóság
A titán passzivitása az oxidfilm jelenlététől függ, és korrózióállósága oxidáló közegben sokkal jobb, mint redukáló közegben. A redukáló közegben nagy sebességű korrózió lép fel. A titán nem korrodálódik egyes korrozív közegekben, például tengervízben, nedves klórgázban, kloritban és hipokloritban, salétromsavban, krómsavban, fém-kloridokban, szulfidokban és szerves savakban. Azonban azokban a közegekben, amelyek a titánnal reagálva hidrogént termelnek (pl. sósav és kénsav), a titán általában nagyobb korróziós sebességgel rendelkezik. Ha azonban kis mennyiségű oxidálószert adunk a savhoz, passziváló film képződik a titán felületén. Ezért a titán korrózióálló erős kénsav-salétromsav vagy sósav-salétromsav keverékekben, sőt szabad klórt tartalmazó sósavban is. A titán védő oxidfilmje gyakran akkor keletkezik, amikor a fém vízzel találkozik, még kis mennyiségű vízben vagy vízgőzben is. Ha a titánt erősen oxidáló környezetnek teszik ki víz teljes hiányában, akkor gyors oxidáció megy végbe, és gyakran heves reakciók, akár spontán égés is előfordul. Ilyen jelenségek akkor fordultak elő, amikor a titán reakcióba lép füstölgő salétromsavval, amely felesleges nitrogén-oxidot tartalmaz, és amikor a titán reagál száraz klórgázzal. Ezért bizonyos mennyiségű nedvesség szükséges az ilyen reakciók megelőzéséhez.
(3) Jó hőállóság
Általában 150 fokos alumínium, 310 fokos rozsdamentes acél, ami az eredeti teljesítmény elvesztését jelenti, és a titánötvözetek 500 fokos hőmérsékleten még mindig jó mechanikai tulajdonságokat tartanak fenn. Amikor a repülőgép sebessége eléri a hangsebesség 2,7-szeresét, a repülőgép szerkezetének felületi hőmérséklete eléri a 230 fokot, alumíniumötvözetek és magnéziumötvözetek nem használhatók, míg a titánötvözetek megfelelnek a követelményeknek. A titán hőállósága jó, aeromotoros kompresszortárcsákhoz és lapátokhoz, valamint a repülőgép hátsó törzsének burkolatához használják.
(4) Jó teljesítmény alacsony hőmérsékleten
Bizonyos titánötvözetek (pl. Ti - 5AI - 2.5SnELI) szilárdsága a hőmérséklet csökkenésével és növekedésével, de a csökkenés plaszticitása nem sok, alacsony hőmérsékleten még mindig jó a hajlékonysága és szívóssága, rendkívül alacsony hőmérsékleten használható. Használható száraz folyékony hidrogén- és folyékony oxigénes rakétamotorokban, vagy emberes űrhajókban ultraalacsony hőmérsékletű konténerekhez és tárolódobozokhoz.
(5) nem mágneses
A titán nem mágneses, tengeralattjárókban használják, nem okoz aknák robbanását.
(6) kis hővezető képesség
A titán hővezető képessége kicsi, csak 1/5 acél, alumínium 1/13, réz 1/25. a rossz hővezető képesség a titán hátránya, de bizonyos esetekben használhatja a titánnak ezt a tulajdonságát.

Titanium Round WireTitanium Weld WireMedical Grade Titanium Wire

 

 

(7) Alacsony rugalmassági modulus
A titán és más fémek rugalmassági modulusának összehasonlítása a 2-3 táblázatban látható. a titán rugalmassági modulusa mindössze 55%-a az acélénak, szerkezeti anyagként használva pedig hátrányt jelent az alacsony rugalmassági modulus.
(8) A szakítószilárdság és a folyáshatár nagyon közel van egymáshoz.
Ti-6AI-4V titánötvözet szakítószilárdsága 960 MPa, folyáshatára 892 MPa, a kettő közötti különbség mindössze 58 MPa.
(9) A titán könnyen oxidálódik magas hőmérsékleten.

A titán és a hidrogén-oxigén kötőerő erős, figyelnünk kell az oxidáció és a hidrogén felszívódásának megakadályozására. A titánhegesztést argonvédelem mellett kell elvégezni a szennyeződés elkerülése érdekében. A titán csöveket és lemezeket vákuum alatt kell hőkezelni, a titán kovácsolt anyagokat pedig hőkezeléssel kell kezelni a mikrooxidáló atmoszféra szabályozása érdekében.

(10) alacsony csillapítási ellenállás
A titán és más fémanyagok (réz, acél), amelyek az órával azonos alakú és méretű, minden órára azonos erővel készülnek, azt tapasztalják, hogy a titánból készült óra hosszan tartó hangra rezeg, azaz ütésekkel. az órára adott energia nem könnyű eltűnni, ezért azt mondjuk, hogy a titán csillapítási teljesítménye alacsony.