Il titanio è un nuovo tipo di metallo.Le prestazioni del titanio sono legate al contenuto di impurità come carbonio, azoto, idrogeno e ossigeno.Il contenuto di impurità nello ioduro di titanio più puro è inferiore allo 0,1%, ma la sua resistenza è bassa e la plasticità è elevata. Le proprietà del titanio puro industriale al 99,5% sono le seguenti: densità ρ=4,5 g/cm3, punto di fusione 1725 ℃, conducibilità termica λ=15.24W/(mK), resistenza alla trazione σb=539MPa, allungamento δ=25%, ritiro di sezione ψ=25%, modulo di elasticità E=1.078×105MPa, durezza HB195.
Molta forza
La densità della lega di titanio è generalmente di circa 4,51 g/cm3, solo il 60% dell'acciaio e alcune leghe di titanio ad alta resistenza superano la resistenza di molti acciai strutturali in lega. Pertanto, la resistenza specifica (resistenza/densità) della lega di titanio è molto maggiore rispetto a quello di altri materiali strutturali metallici, che possono produrre parti con elevata resistenza unitaria, buona rigidità e leggerezza. I componenti del motore dell'aeromobile, lo scheletro, la pelle, i dispositivi di fissaggio e il carrello di atterraggio utilizzano tutti la lega di titanio.
Elevata resistenza termica
La temperatura di utilizzo è di qualche centinaio di gradi superiore rispetto alla lega di alluminio, può comunque mantenere la resistenza richiesta a temperatura media, può funzionare a lungo a una temperatura di 450 ~ 500 ℃.Questi due tipi di lega di titanio nell'intervallo 150 ℃ ~ 500 ℃ hanno ancora una resistenza specifica molto elevata e la resistenza specifica della lega di alluminio a 150 ℃ è diminuita in modo significativo. La temperatura di lavoro della lega di titanio può raggiungere i 500 ℃, mentre quella della lega di alluminio è inferiore 200℃.
Buona resistenza alla corrosione
La resistenza alla corrosione della lega di titanio è molto migliore di quella dell'acciaio inossidabile in atmosfera umida e acqua di mare. Corrosione per vaiolatura, corrosione acida, resistenza alla corrosione da stress è particolarmente forte; ha un'eccellente resistenza alla corrosione di alcali, cloruro, prodotti organici del cloro, acido nitrico , acido solforico, ecc. Ma la resistenza alla corrosione del titanio alla riduzione del mezzo di ossigeno e cromo è scarsa.
Buone prestazioni a bassa temperatura
La lega di titanio può mantenere le sue proprietà meccaniche a temperature basse e ultra basse. Le leghe di titanio con buone prestazioni a bassa temperatura e elementi interstiziali molto bassi, come TA7, possono mantenere una certa plasticità a -253 ℃. Pertanto, anche la lega di titanio è un importante materiale strutturale a bassa temperatura.
Elevata attività chimica
Prodotti in lega di titanio
Prodotti in lega di titanio
Il titanio ha una forte reazione chimica con O2, N2, H2, CO, CO2, vapore acqueo, ammoniaca e altri gas nell'atmosfera. Quando il contenuto di carbonio è superiore allo 0,2%, nella lega di titanio si formerà TiC duro. Quando il la temperatura è elevata, lo strato superficiale duro di TiN sarà formato dall'interazione con N. Quando la temperatura è superiore a 600 ℃, il titanio assorbe ossigeno e forma uno strato indurito con elevata durezza. Quando il contenuto di idrogeno aumenta, uno strato fragile lo farà anche la forma. La profondità dello strato superficiale duro e fragile prodotto dall'assorbimento del gas può raggiungere 0,1 ~ 0,15 mm e il grado di indurimento è del 20% ~ 30%. Anche l'affinità chimica del titanio è grande, facile da produrre adesione con l'attrito superficie.
Piccola elasticità di conducibilità termica
La conduttività termica del titanio (λ=15.24W/(m·K)) è circa 1/4 di quella del nichel, 1/5 di quella del ferro, 1/14 di quella dell'alluminio e la conduttività termica di vari tipi di titanio le leghe è circa il 50% inferiore a quello del titanio. Il modulo elastico della lega di titanio è circa 1/2 dell'acciaio, quindi la sua rigidità è scarsa, facile da deformare, non dovrebbe essere fatta di asta sottile e parti a parete sottile, tagliando quando la lavorazione della superficie del rimbalzo è ampia, circa 2 ~ 3 volte quella dell'acciaio inossidabile, con conseguente forte attrito, adesione, usura adesiva sulla superficie dell'utensile.