Titan ist eine neue Art von Metall.Die Leistung von Titan hängt mit dem Gehalt an Verunreinigungen wie Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zusammen.Der Gehalt an Verunreinigungen im reinsten Titaniodid beträgt weniger als 0,1 %, aber seine Festigkeit ist gering und die Plastizität hoch. Die Eigenschaften von 99,5 % industriell reinem Titan sind wie folgt: Dichte ρ = 4,5 g/cm3, Schmelzpunkt 1725℃, Wärmeleitfähigkeit λ=15,24W/(mK), Zugfestigkeit σb=539MPa, Dehnung δ=25%, Schnittschwindung ψ=25%, Elastizitätsmodul E=1,078×105MPa, Härte HB195.
Hohe Festigkeit
Die Dichte von Titanlegierungen beträgt im Allgemeinen etwa 4,51 g/cm3, das sind nur 60 % Stahl, und einige hochfeste Titanlegierungen übertreffen die Festigkeit vieler legierter Baustähle. Daher ist die spezifische Festigkeit (Festigkeit/Dichte) von Titanlegierungen viel größer als die anderer metallischer Konstruktionsmaterialien, die Teile mit hoher Einheitsfestigkeit, guter Steifigkeit und geringem Gewicht herstellen können. Flugzeugtriebwerkskomponenten, Skelett, Haut, Befestigungselemente und Fahrwerke verwenden alle Titanlegierungen.
Hohe thermische Festigkeit
Die Gebrauchstemperatur ist einige hundert Grad höher als die der Aluminiumlegierung, kann bei mittlerer Temperatur immer noch die erforderliche Festigkeit beibehalten und bei einer Temperatur von 450 bis 500 ° C lange arbeiten.Diese beiden Arten von Titanlegierungen im Bereich von 150 ℃ ~ 500 ℃ haben immer noch eine sehr hohe spezifische Festigkeit, und die spezifische Festigkeit von Aluminiumlegierungen bei 150 ℃ nahm erheblich ab. Die Arbeitstemperatur von Titanlegierungen kann 500 ℃ erreichen, während die von Aluminiumlegierungen darunter liegt 200℃.
Gute Korrosionsbeständigkeit
Die Korrosionsbeständigkeit von Titanlegierungen ist in feuchter Atmosphäre und Meerwasser viel besser als die von Edelstahl. Die Beständigkeit gegen Lochfraß, Säurekorrosion und Spannungskorrosion ist besonders stark. Sie hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegen Alkali, Chlorid, chlororganische Produkte und Salpetersäure , Schwefelsäure usw. Die Korrosionsbeständigkeit von Titan gegenüber reduzierendem Sauerstoff und Chrommedium ist jedoch schlecht.
Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen
Titanlegierungen können ihre mechanischen Eigenschaften bei niedrigen und ultraniedrigen Temperaturen beibehalten. Titanlegierungen mit guter Leistung bei niedrigen Temperaturen und sehr niedrigen interstitiellen Elementen wie TA7 können bei -253 ° C eine gewisse Plastizität beibehalten. Daher ist Titanlegierung auch wichtig Strukturmaterial für niedrige Temperaturen.
Hohe chemische Aktivität
Produkte aus Titanlegierungen
Produkte aus Titanlegierungen
Titan hat eine starke chemische Reaktion mit O2, N2, H2, CO, CO2, Wasserdampf, Ammoniak und anderen Gasen in der Atmosphäre. Wenn der Kohlenstoffgehalt größer als 0,2 % ist, wird hartes TiC in der Titanlegierung gebildet Temperatur hoch ist, wird die harte Oberflächenschicht von TiN durch die Wechselwirkung mit N gebildet. Wenn die Temperatur über 600 ° C liegt, absorbiert das Titan Sauerstoff und bildet eine gehärtete Schicht mit hoher Härte. Wenn der Wasserstoffgehalt ansteigt, wird eine spröde Schicht entstehen bilden sich auch. Die Tiefe der harten und spröden Oberflächenschicht, die durch die Absorption von Gas erzeugt wird, kann 0,1 ~ 0,15 mm erreichen, und der Härtungsgrad beträgt 20% ~ 30%. Die chemische Affinität von Titan ist ebenfalls groß und es ist leicht, mit der Reibung eine Haftung zu erzeugen auftauchen.
Kleine Wärmeleitfähigkeitselastizität
Die Wärmeleitfähigkeit von Titan (λ = 15,24 W/(m·K)) beträgt etwa 1/4 der von Nickel, 1/5 der von Eisen, 1/14 der von Aluminium und die Wärmeleitfähigkeit von verschiedenen Titanen Legierungen sind etwa 50% niedriger als die von Titan. Der Elastizitätsmodul von Titanlegierungen beträgt etwa 1/2 von Stahl, daher ist seine Steifigkeit schlecht, leicht zu verformen, sollte nicht aus schlanken Stangen und dünnwandigen Teilen bestehen und beim Schneiden Die Verarbeitung der Rückprallfläche ist groß, etwa 2 bis 3 Mal Edelstahl, was zu starker Reibung, Adhäsion und adhäsivem Verschleiß auf der Werkzeugoberfläche führt.