Titanul este un element cu număr atomic 22 în tabelul periodic, un element subgrup al ciclului al patrulea, adică grupul IVB. Pe lângă titan, elementele acestui grup includ zirconiu și hafniu, care au caracteristica comună a unui punct de topire ridicat și a formării unui film de oxid stabil pe suprafețele lor la temperatura camerei.
1, densitate scăzută, rezistență ridicată, rezistență specifică ridicată
Densitatea titanului este de 4,51 g/cm3, 57% din oțel, titanul este de mai puțin de două ori mai greu decât aluminiul, de trei ori mai puternic decât aluminiul. Rezistența specifică a aliajului de titan (raportul rezistență / densitate) este utilizată în mod obișnuit în aliajele industriale în cea mai mare (a se vedea tabelul 1), rezistența specifică a aliajului de titan este de 3,5 ori mai mare decât oțelul inoxidabil, aliajul de aluminiu de 1,3 ori, aliajul de magneziu de 1,7 ori, deci este industria aerospațială este esențială pentru structura materialului.
2, rezistență excelentă la coroziune
Pasivitatea titanului depinde de prezența unui film de oxid, care are o rezistență mult mai bună la coroziune în mediile oxidante decât în mediile reducătoare. Coroziunea cu viteză mare are loc în mediile reducătoare. Titanul nu se corodează în unele medii corozive, cum ar fi apa de mare, clor gazos umed, soluții de clorit și hipoclorit, acid azotic, acid cromic, cloruri metalice, sulfuri și acizi organici. Cu toate acestea, în mediile care reacționează cu titanul pentru a produce hidrogen (de exemplu, acizi clorhidric și sulfuric), titanul are de obicei o rată de coroziune mai mare. Cu toate acestea, dacă la acid se adaugă o cantitate mică de agent oxidant, se formează o peliculă de pasivare pe suprafața titanului. Prin urmare, titanul este rezistent la coroziune în amestecurile acid sulfuric puternic-acid azotic sau acid clorhidric-acid azotic și chiar în acid clorhidric care conține clor liber. Filmul protector de oxid de titan se formează adesea atunci când metalul întâlnește apă, chiar și în cantități mici de apă sau vapori de apă. Dacă titanul este expus la un mediu puternic oxidant în absența completă a apei, are loc o oxidare rapidă și deseori apar reacții violente, chiar și ardere spontană. Astfel de fenomene au avut loc atunci când titanul reacţionează cu acid azotic fumos care conţine oxid de azot în exces şi când titanul reacţionează cu clorul gazos uscat. Prin urmare, este necesară o anumită cantitate de umiditate pentru a preveni astfel de reacții.
3, rezistență bună la căldură
De obicei, aluminiul la 150 de grade, oțelul inoxidabil la 310 de grade, ceea ce reprezintă o pierdere a performanței inițiale, și aliajele de titan la 500 de grade sau cam așa păstrează proprietăți mecanice bune. Când viteza aeronavei atinge de 2,7 ori viteza sunetului, temperatura suprafeței structurii aeronavei ajunge la 230 de grade, aliajele de aluminiu și aliajele de magneziu nu pot fi utilizate, în timp ce aliajele de titan pot îndeplini cerințele. Rezistența la căldură a titanului este bună, este folosit pentru discurile și paletele compresoarelor de aeromotoare și pielea fuzelajului din spate al aeronavei.
4, Performanță bună la temperaturi scăzute
Anumite aliaje de titan (cum ar fi Ti-5AI{-2.5SnELI) rezistență cu reducerea temperaturii și creșterea, dar plasticitatea nu este redusă mult, există încă o ductilitate și duritate bună la temperaturi scăzute, potrivite pentru utilizare la temperaturi foarte scăzute. Poate fi folosit în motoarele de rachete cu hidrogen lichid uscat și oxigen lichid sau în nave spațiale cu echipaj pentru utilizarea containerelor și rezervoarelor de stocare cu temperatură foarte scăzută.
5, nemagnetic
Titanul este nemagnetic, este folosit în obuzele submarine, nu va provoca explozia minelor.
6, conductivitate termică mică
Conductivitatea termică a titanului este mică, doar 1/5 din oțel, aluminiu 1/13, cupru 1/25. conductivitatea termică slabă este un dezavantaj al titanului, dar în unele ocazii puteți utiliza această caracteristică a titanului.
7, modul scăzut de elasticitate
Modulul de elasticitate al titanului este de numai 55% din oțel, ca material structural, modulul de elasticitate scăzut este un dezavantaj.
8, rezistență la tracțiune și rezistență la curgere
Este foarte aproape deTi-6AI-4V rezistență la tracțiune din aliaj de titan de 960 MPa, limită de curgere de 892 MPa, diferența dintre cele două este de numai 58 MPa.
9, titanul se oxidează ușor la temperaturi ridicate.
Forța de legare a titanului și hidrogen-oxigen este puternică, ar trebui să fim atenți pentru a preveni oxidarea și absorbția hidrogenului. Sudarea cu titan trebuie efectuată sub protecție cu argon pentru a preveni contaminarea. Tubul și foaia de titan trebuie tratate termic sub vid, tratament termic pentru forjare de titan pentru a controla atmosfera de micro-oxidare.
10, rezistență scăzută la amortizare
Titanul și alte materiale metalice (cupru, oțel) realizate de aceeași formă și dimensiune a ceasului, cu aceeași forță de a bate fiecare ceas vor descoperi că ceasul din titan oscilează până la sunetul de mult timp, adică prin energia dată ceasului nu este ușor să dispară, așa că spunem că performanța de amortizare a titanului este scăzută.
