Το τιτάνιο και οι ιδιότητές του

Το τιτάνιο είναι ένα μεταλλικό χημικό στοιχείο, χημικό σύμβολο Ti, ατομικός αριθμός 22, ανήκει σε πυρίμαχα σπάνια μη σιδηρούχα μέταλλα.

Οι ιδιότητες του τιτανίου και ο άνθρακας, το υδρογόνο, το οξυγόνο και άλλες ακαθαρσίες που περιέχονται, η καθαρότερη περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες ιωδιούχου τιτανίου δεν υπερβαίνει το 0,1%, αλλά η δύναμή του είναι χαμηλή, υψηλή πλαστικότητα. 99,5% βιομηχανικές ιδιότητες καθαρού τιτανίου είναι: πυκνότητα P=4.5g/cm3, σημείο τήξης 1800 βαθμοί C, θερμική αγωγιμότητα λ=15.24W / (MK), αντοχή σε εφελκυσμό σ b {{10} }MPa, επιμήκυνση: δ=25%, επιμήκυνση τομής:δ =25%, συρρίκνωση τομήςψ=25%, ελαστική αφή Ε=1.078×105MPa, σκληρότητα HB195.

Το τιτάνιο είναι ένα ασημί-λευκό μέταλλο μετάπτωσης, που χαρακτηρίζεται από χαμηλή πυκνότητα, υψηλό σημείο τήξης, υψηλή ειδική αντοχή, αντοχή στη διάβρωση, απόδοση υψηλής και χαμηλής θερμοκρασίας, μη μαγνητικό, μη τοξικό, βιοσυμβατό. Μεταξύ αυτών, η απόδοση υψηλής αντοχής είναι ιδιαίτερα εμφανής, η αντοχή από κράμα τιτανίου υψηλής αντοχής και ο χάλυβας υψηλής αντοχής, αλλά η πυκνότητα είναι σχεδόν η μισή από τη μικρή. Επιπλέον, το τιτάνιο και τα κράματα έχουν επίσης μνήμη σχήματος, υπεραγωγιμότητα και αποθήκευση υδρογόνου και άλλα χαρακτηριστικά.

Ιδιότητες τιτανίου

Υψηλή αντοχή: 1,3 φορές από τα κράματα αλουμινίου, 1,6 φορές από τα κράματα μαγνησίου, 3,5 φορές από αυτή του ανοξείδωτου χάλυβα, ο πρωταθλητής των μεταλλικών υλικών. Η πυκνότητα του κράματος τιτανίου είναι γενικά περίπου 4,5 g/cm3, μόνο το 60% του χάλυβα, η αντοχή του καθαρού τιτανίου είναι κοντά στην αντοχή του συνηθισμένου χάλυβα, κάποιο κράμα τιτανίου υψηλής αντοχής υπερβαίνει την αντοχή πολλών δομικών χάλυβα κραμάτων, επομένως τα κράματα τιτανίου από η αντοχή (αντοχή / πυκνότητα) είναι πολύ μεγαλύτερη από άλλα μεταλλικά δομικά υλικά, μπορεί να κατασκευαστεί από μονάδα υψηλής αντοχής, σκληρότητας, ελαφρά μέρη και εξαρτήματα, στα δομικά μέρη του κινητήρα του αεροσκάφους, σκελετός, δέρμα, Στη δομή του κινητήρα του αεροσκάφους, σκελετός , δέρμα, συνδετήρες και εργαλεία προσγείωσης, κ.λπ. χρησιμοποιούνται κράμα τιτανίου.

Υψηλή θερμική αντοχή: η χρήση θερμοκρασίας από το κράμα αλουμινίου μερικές εκατοντάδες βαθμούς υψηλότερη, στη μέση θερμοκρασία μπορεί να διατηρήσει την απαιτούμενη αντοχή, μπορεί να είναι στους 450-500 βαθμούς C θερμοκρασία μακροχρόνιας εργασίας.

Καλή αντοχή στη διάβρωση: ανθεκτική σε όξινη, αλκαλική και ατμοσφαιρική διάβρωση, με ιδιαίτερα ισχυρή αντοχή στη διάβρωση με κοίλωμα και τάση. Το κράμα τιτανίου στην υγρή ατμόσφαιρα και το θαλασσινό νερό λειτουργούν μέσα, άλλα αντίσταση στη διάβρωση είναι πολύ καλύτερη από τον ανοξείδωτο χάλυβα. η διάβρωση, η όξινη διάβρωση, η αντοχή στη διάβρωση είναι ιδιαίτερα ισχυρή, τα αλκάλια, τα χλωριούχα, τα οργανικά στοιχεία χλωρίου, το νιτρικό οξύ, το θειικό οξύ κ.λπ. έχουν εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, αλλά το τιτάνιο έχει μειωτικό οξυγόνο και η αντίσταση στη διάβρωση των μέσων άλατος χρωμίου είναι φτωχή.

Καλή απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία: το κράμα τιτανίου TA7 με πολύ χαμηλά ενδιάμεσα στοιχεία μπορεί να διατηρήσει έναν ορισμένο βαθμό πλαστικότητας σε -253 βαθμό . Το κράμα τιτανίου σε χαμηλές και εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, μπορεί ακόμα να διατηρήσει τις μηχανικές του ιδιότητες, η απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία είναι καλή, τα ενδιάμεσα στοιχεία του πολύ χαμηλού κράματος τιτανίου, όπως το TA7, σε -253 βαθμό C μπορούν επίσης να διατηρήσουν ορισμένο βαθμό πλαστικότητας, έτσι η βιομηχανία κράματος τιτανίου είναι ένα σημαντικό δομικά υλικά χαμηλής θερμοκρασίας.

Χημική δραστηριότητα: υψηλή χημική δραστηριότητα σε υψηλές θερμοκρασίες, εύκολα με υδρογόνο, οξυγόνο και άλλες αέριες ακαθαρσίες στην χημική αντίδραση του αέρα για τη δημιουργία σκληρυμένου στρώματος. Η χημική δραστηριότητα του τιτανίου είναι μεγάλη, και η ατμόσφαιρα O, N, H, CO, CO2, υδρατμοί, αμμωνία, κ.λπ. να παράγει μια ισχυρή χημική αντίδραση. Όταν η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι μεγαλύτερη από 0,2%, θα σχηματιστεί σκληρό TiC στο κράμα τιτανίου. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, θα σχηματιστεί ένα στρώμα σκληρής επιφάνειας TiN ενεργώντας με Ν. Πάνω από 600 βαθμούς, το τιτάνιο απορροφά οξυγόνο για να σχηματίσει ένα σκληρυμένο στρώμα με υψηλή σκληρότητα. Η αύξηση της περιεκτικότητας σε υδρογόνο θα σχηματίσει επίσης ένα εύθραυστο στρώμα. Το βάθος του σκληρού και εύθραυστου επιφανειακού στρώματος που προκύπτει από την απορρόφηση αερίου μπορεί να είναι έως 0.1-0,15 mm, με βαθμό σκλήρυνσης 20-30%. Η χημική συγγένεια του τιτανίου είναι επίσης μεγάλη, εύκολη με το φαινόμενο πρόσφυσης που παράγεται από την επιφάνεια τριβής.

Η θερμική αγωγιμότητα είναι μικρή, η ελαστική αφή μικρή: η θερμική αγωγιμότητα του τιτανίου λ=15.2W / (M, K) είναι περίπου το 1/4 του νικελίου, του σιδήρου 5/1, του αλουμινίου 1/14 και μιας ποικιλίας κραμάτων τιτανίου από τον συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας του τιτανίου της θερμικής αγωγιμότητας του κράματος τιτανίου περίπου 50% κάτω, κράματα τιτανίου, ελαστική αφή περίπου το 1/2 του χάλυβα, επομένως η ακαμψία του είναι κακή, παραμορφώνεται εύκολα, δεν είναι κατάλληλη για την κατασκευή μακριών λεπτών ράβδων και τμήματα με λεπτά τοιχώματα, η κοπή, η κατεργασία της επιφάνειας της ανάκαμψης είναι μεγάλη, περίπου 2-3 φορές, με αποτέλεσμα η επιφάνεια να προσκολλάται στην επιφάνεια τριβής. Ανοξείδωτος χάλυβας 2-3 φορές, με αποτέλεσμα έντονη τριβή, πρόσφυση, φθορά συγκόλλησης της πίσω επιφάνειας της λεπίδας του εργαλείου.