Titanium là một loại kim loại mới.Hiệu suất của titan có liên quan đến hàm lượng các tạp chất như carbon, nitơ, hydro và oxy.Hàm lượng tạp chất trong titan iodua tinh khiết nhất nhỏ hơn 0,1%, nhưng độ bền thấp và độ dẻo cao. Các đặc tính của titan nguyên chất công nghiệp 99,5% như sau: mật độ ρ=4,5g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 1725℃, độ dẫn nhiệt λ=15,24W/(mK), độ bền kéo σb=539MPa, độ giãn dài δ=25%, độ co rút tiết diện ψ=25%, mô đun đàn hồi E=1,078×105MPa, độ cứng HB195.
Cường độ cao
Mật độ của hợp kim titan thường khoảng 4,51g / cm3, chỉ bằng 60% thép và một số hợp kim titan có độ bền cao vượt quá cường độ của nhiều loại thép kết cấu hợp kim. Do đó, cường độ riêng (cường độ / mật độ) của hợp kim titan lớn hơn nhiều so với các vật liệu kết cấu kim loại khác, có thể sản xuất các bộ phận có độ bền đơn vị cao, độ cứng tốt và trọng lượng nhẹ. Các thành phần động cơ máy bay, khung xương, da, ốc vít và thiết bị hạ cánh đều sử dụng hợp kim titan.
độ bền nhiệt cao
Nhiệt độ sử dụng cao hơn vài trăm độ so với hợp kim nhôm, vẫn có thể duy trì độ bền cần thiết ở nhiệt độ trung bình, có thể hoạt động trong thời gian dài ở nhiệt độ 450 ~ 500oC.Hai loại hợp kim titan này trong phạm vi 150oC ~ 500oC vẫn có cường độ riêng rất cao và hợp kim nhôm ở cường độ riêng 150oC giảm đáng kể. Nhiệt độ làm việc của hợp kim titan có thể đạt tới 500oC, trong khi nhiệt độ làm việc của hợp kim nhôm thấp hơn 200℃.
Khả năng chống ăn mòn tốt
Khả năng chống ăn mòn của hợp kim titan tốt hơn nhiều so với thép không gỉ trong môi trường ẩm ướt và nước biển. Ăn mòn rỗ, ăn mòn axit, chống ăn mòn ứng suất đặc biệt mạnh; Nó có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với các sản phẩm hữu cơ kiềm, clorua, clo, axit nitric , axit sunfuric, v.v. Nhưng khả năng chống ăn mòn của titan đối với việc khử oxy và môi trường crom là kém.
Hiệu suất nhiệt độ thấp tốt
Hợp kim titan có thể duy trì tính chất cơ học của nó ở nhiệt độ thấp và cực thấp. Hợp kim titan có hiệu suất nhiệt độ thấp tốt và các nguyên tố xen kẽ rất thấp, chẳng hạn như TA7, có thể duy trì độ dẻo nhất định ở -253℃. Do đó, hợp kim titan cũng là một thành phần quan trọng vật liệu cấu trúc nhiệt độ thấp.
Hoạt động hóa học cao
Sản phẩm hợp kim titan
Sản phẩm hợp kim titan
Titan có phản ứng hóa học mạnh mẽ với O2, N2, H2, CO, CO2, hơi nước, amoniac và các loại khí khác trong khí quyển. Khi hàm lượng carbon lớn hơn 0,2%, TiC cứng sẽ được hình thành trong hợp kim titan. Khi nhiệt độ cao, lớp bề mặt cứng của TiN sẽ được hình thành do tương tác với N. Khi nhiệt độ trên 600oC, titan sẽ hấp thụ oxy và tạo thành một lớp cứng có độ cứng cao. Khi hàm lượng hydro tăng lên, lớp giòn sẽ cũng hình thành. Độ sâu của lớp bề mặt cứng và giòn do hấp thụ khí tạo ra có thể đạt tới 0,1 ~ 0,15 mm, và độ cứng là 20% ~ 30%. Ái lực hóa học của titan cũng lớn, dễ tạo ra độ bám dính với ma sát bề mặt.
Độ đàn hồi dẫn nhiệt nhỏ
Độ dẫn nhiệt của titan (λ=15,24W/(m·K)) bằng khoảng 1/4 so với niken, 1/5 so với sắt, 1/14 so với nhôm và độ dẫn nhiệt của các loại titan khác nhau hợp kim thấp hơn khoảng 50% so với titan. Mô đun đàn hồi của hợp kim titan bằng khoảng 1/2 thép nên độ cứng kém, dễ biến dạng, không nên chế tạo thanh mảnh và các chi tiết có thành mỏng, cắt khi quá trình xử lý bề mặt bật lại lớn, gấp khoảng 2 ~ 3 lần thép không gỉ, dẫn đến ma sát, bám dính, mài mòn chất kết dính nghiêm trọng trên bề mặt dụng cụ.