Najboljših deset lastnosti titana

Mar 18, 2024

(1) nizka gostota, visoka trdnost, specifična trdnost

Gostota titana je 4,51 g/cm3, 57 % jekla, titan je manj kot dvakrat težji od aluminija, trikrat močnejši od aluminija. Specifična trdnost titanove zlitine (razmerje med trdnostjo in gostoto) se običajno uporablja v velikih industrijskih zlitinah (glej tabelo 2-1), specifična trdnost titanove zlitine je 3,5-krat večja od nerjavečega jekla; aluminijeve zlitine 1,3-krat; magnezijeve zlitine 1,7-krat, zato je letalska industrija bistvena za strukturo materiala.
(2) Odlična odpornost proti koroziji

Pasivnost titana je odvisna od prisotnosti oksidnega filma, njegova odpornost proti koroziji v oksidacijskem mediju pa je veliko boljša kot v redukcijskem mediju. Visoka stopnja korozije se pojavi v redukcijskih medijih. Titan ne korodira v nekaterih jedkih medijih, kot so morska voda, mokri klorov plin, raztopine klorita in hipoklorita, dušikova kislina, kromova kislina, kovinski kloridi, sulfidi in organske kisline. Vendar pa ima titan v medijih, ki reagirajo s titanom in tvorijo vodik (npr. klorovodikova in žveplova kislina), običajno visoko stopnjo korozije. Če pa kislini dodamo majhno količino oksidanta, se na površini titana tvori pasivacijski film. Zato je titan odporen proti koroziji v močnih mešanicah žveplove kisline in dušikove kisline ali klorovodikove kisline in dušikove kisline ter celo v klorovodikovi kislini, ki vsebuje prosti klor. Zaščitni oksidni film titana se pogosto tvori, ko kovina naleti na vodo, tudi v majhnih količinah vode ali vodne pare. Če je titan izpostavljen močno oksidativnemu okolju v popolni odsotnosti vode, pride do hitre oksidacije in pogosto do burnih reakcij in celo do samovžiga. Do takšnih pojavov je prišlo, ko je titan reagiral s kadečo dušikovo kislino, ki vsebuje presežek dušikovega oksida, in ko je titan reagiral s suhim plinastim klorom. Zato je za preprečitev takšnih reakcij potrebna določena količina vode.

Gr23 Medical Titanium RodGr23 Medical Titanium RodGr23 Medical Titanium Rod

 

 

(3) Dobra toplotna odpornost

Običajno aluminij pri 150 stopinjah, nerjavno jeklo pri 310 stopinjah, kar je izguba prvotne zmogljivosti, in titanove zlitine pri 500 stopinjah ali več še vedno ohranjajo dobre mehanske lastnosti. Ko hitrost letala doseže 2,7-kratno hitrost zvoka, površinska temperatura strukture letala doseže 230 stopinj, aluminijevih zlitin in magnezijevih zlitin ni mogoče uporabiti, medtem ko lahko titanove zlitine izpolnjujejo zahteve. Titan ima dobro toplotno odpornost, uporablja se za disk in lopatico kompresorja letalskega motorja ter oblogo zadnjega dela trupa letala.
(4) Dobra zmogljivost pri nizkih temperaturah

Nekatere titanove zlitine (kot je Ti - 5AI - 2.5SnELI) trdnost z znižanjem temperature in povečanjem, vendar plastičnost zmanjšanja ni velika, pri nizkih temperaturah imajo še vedno dobro duktilnost in žilavost, primeren za uporabo pri ultra nizkih temperaturah. Lahko se uporablja v raketnih motorjih na suhi tekoči vodik in tekoči kisik ali v vesoljskih plovilih s posadko za vsebnike in škatle za shranjevanje pri ultra nizkih temperaturah.

(5) nemagnetno

Titan je nemagneten, uporablja se v podmorskih lupinah, ne bo povzročil eksplozije min.

(6) Majhna toplotna prevodnost
Toplotna prevodnost titana je majhna, le 1/5 jekla, aluminija 1/13, bakra 1/25. slaba toplotna prevodnost je pomanjkljivost titana, v nekaterih primerih pa lahko uporabite to lastnost titana.
(7) Nizek modul elastičnosti
Modul elastičnosti titana je le 55 % modula elastičnosti jekla, zato je pri uporabi kot konstrukcijskega materiala nizek modul elastičnosti slabost.

(8) Natezna trdnost in meja tečenja sta blizu druga drugi.

Natezna trdnost titanove zlitine Ti-6AI-4V 960MPa, meja tečenja 892MPa, razlika med obema je le 58MPa.
(9) Titan zlahka oksidira pri visoki temperaturi.

Vezna sila titana in vodika s kisikom je močna, pozorni moramo biti, da preprečimo oksidacijo in absorpcijo vodika. Varjenje titana je treba izvajati pod zaščito z argonom, da preprečite kontaminacijo. Titanovo cev in pločevino je treba toplotno obdelati pod vakuumom, titanove odkovke toplotno obdelati za nadzor mikrooksidacijske atmosfere.

(10) nizek upor dušenja

Titan in drugi kovinski materiali (baker, jeklo), izdelani iz enake oblike in velikosti ure, z enako silo za vsako uro bodo ugotovili, da ura iz titana niha do zvoka dolgega časa, to je z udarec energije, ki je dana uri, ni lahko izginiti, zato pravimo, da je dušenje titana nizko.