التيتانيوم هو نوع جديد من المعدن. يرتبط أداء التيتانيوم بمحتوى الشوائب مثل الكربون والنيتروجين والهيدروجين والأكسجين. يحتوي أنقى يوديد التيتانيوم على شوائب لا تزيد عن 0.1٪ ، ولكن قوته منخفضة ودونته عالية. خصائص 99.5٪ من التيتانيوم النقي الصناعي هي: الكثافة ρ=4.5 جم / سم 3 ، نقطة انصهار 1725 ℃ ، التوصيل الحراري λ=15.24 واط / (م ك) ، قوة الشد σb=539 ميجا باسكال ، استطالة δ=25٪ ، وانكماش المقطع المعدل ψ=25٪ ، معامل المرونة E=1.078 × 105MPa ، صلابة HB195.
قوة عالية
تبلغ كثافة سبائك التيتانيوم بشكل عام حوالي 4.51 جم / سم 3 ، والتي تمثل 60٪ فقط من الفولاذ. تتجاوز بعض سبائك التيتانيوم عالية القوة قوة العديد من سبائك الفولاذ الإنشائي. لذلك ، فإن القوة المحددة (القوة / الكثافة) لسبائك التيتانيوم أكبر بكثير من المواد الهيكلية المعدنية الأخرى ، ويمكن إنتاج الأجزاء ذات القوة العالية للوحدة والصلابة الجيدة والوزن الخفيف. تستخدم مكونات محرك الطائرات&والهياكل العظمية والجلود والمشابك ومعدات الهبوط سبائك التيتانيوم.
كثافة حرارية عالية
درجة حرارة الخدمة أعلى بعدة مئات من الدرجات من درجة حرارة سبائك الألومنيوم. لا يزال بإمكانه الحفاظ على القوة المطلوبة عند درجة حرارة متوسطة. يمكنها العمل لفترة طويلة عند درجة حرارة 450 500. لا يزال هذان النوعان من سبائك التيتانيوم مرتفعين للغاية في نطاق 150 ～ 500. قوة محددة ، في حين أن القوة المحددة لسبائك الألومنيوم تنخفض بشكل ملحوظ عند 150 درجة مئوية. يمكن أن تصل درجة حرارة العمل لسبائك التيتانيوم إلى 500 ، بينما تكون درجة حرارة سبائك الألومنيوم أقل من 200 ℃.
مقاومة جيدة للتآكل
تعمل سبائك التيتانيوم في جو رطب ووسط مياه البحر ، ومقاومتها للتآكل أفضل بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ ؛ إنه مقاوم بشكل خاص لتأليب التآكل والتآكل الحمضي والتآكل الناتج عن الإجهاد ؛ إنه مقاوم للقلويات ، الكلوريد ، المواد العضوية الكلور ، حامض النيتريك ، حامض الكبريتيك وله مقاومة ممتازة للتآكل. ومع ذلك ، فإن التيتانيوم لديه مقاومة ضعيفة للتآكل لتقليل الأكسجين ووسط ملح الكروم.
أداء جيد في درجات الحرارة المنخفضة
لا يزال بإمكان سبائك التيتانيوم الحفاظ على خصائصها الميكانيكية في درجات حرارة منخفضة ومنخفضة للغاية. يمكن لسبائك التيتانيوم ذات الأداء الجيد في درجات الحرارة المنخفضة والعناصر الخلالية المنخفضة للغاية ، مثل TA7 ، الحفاظ على درجة معينة من اللدونة عند -253 درجة مئوية. لذلك ، فإن سبائك التيتانيوم هي أيضًا مادة هيكلية مهمة ذات درجة حرارة منخفضة.
نشاط كيميائي عالي
التيتانيوم له نشاط كيميائي عالي ، وينتج تفاعلات كيميائية قوية مع O2 ، N2 ، H2 ، CO ، CO2 ، بخار الماء ، الأمونيا ، إلخ في الغلاف الجوي. عندما يكون محتوى الكربون أكبر من 0.2٪ ، فإنه سيشكل TiC الصلب في سبيكة التيتانيوم ؛ عندما تكون درجة الحرارة أعلى ، فإنها ستشكل أيضًا طبقة سطحية صلبة من TiN عندما تتفاعل مع N ؛ عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 600 ، يمتص التيتانيوم الأكسجين لتشكيل طبقة صلبة ذات صلابة عالية ؛ عندما يزداد محتوى الهيدروجين ، سيتم أيضًا تكوين طبقة التقصف. يمكن أن يصل عمق الطبقة السطحية الصلبة والهشة الناتجة عن امتصاص الغاز إلى 0.1 ～ 0.15 مم ، ودرجة التصلب 20٪ 30٪. التيتانيوم أيضًا له صلة كيميائية عالية ويسهل الالتصاق به على سطح الاحتكاك.
الموصلية الحرارية صغيرة
تبلغ الموصلية الحرارية للتيتانيوم λ=15.24W / (m · K) حوالي 1/4 من النيكل ، و 1/5 من الحديد ، و 1/14 من الألومنيوم. الموصلية الحرارية لسبائك التيتانيوم المختلفة أقل بحوالي 50 من تلك الموجودة في التيتانيوم. ٪. يبلغ معامل مرونة سبائك التيتانيوم حوالي 1/2 من الفولاذ ، لذا فإن صلابته ضعيفة ويسهل تشويهها. ليس من المناسب صنع قضبان رفيعة وأجزاء رقيقة الجدران. الزنبرك الخلفي للسطح المشكل أثناء القطع كبير جدًا ، حوالي 2 3 من الفولاذ المقاوم للصدأ. الأوقات التي تسبب الاحتكاك الشديد والالتصاق والتآكل اللاصق على جانب الأداة.