Titanul și proprietățile sale

Titanul este un element chimic metalic, simbol chimic Ti, număr atomic 22, aparține metalelor rare neferoase refractare.

Proprietățile de titan și conținutul de carbon, hidrogen, oxigen și alte impurități, cel mai pur conținut de impurități de iodură de titan nu mai mult de 0,1%, dar rezistența sa este scăzută, plasticitate ridicată. Proprietățile titanului pur industrial 99,5% sunt: ​​densitatea P=4.5g/cm3, punctul de topire de 1800 grade C, conductivitate termică λ=15.24W / (MK), rezistența la tracțiune σ b {{10} }MPa, alungire: δ=25%, alungire secțională: δ =25%, contracție secțiuneψ{=25%, atingere elastică E{=1,078×105MPa, duritate HB195.

Titanul este un metal de tranziție alb-argintiu, caracterizat prin densitate scăzută, punct de topire ridicat, rezistență specifică ridicată, rezistență la coroziune, performanță la temperaturi ridicate și scăzute, nemagnetic, non-toxic, biocompatibil. Printre acestea, performanța de înaltă rezistență este deosebit de proeminentă, rezistența înaltă a aliajului de titan și oțel de înaltă rezistență, dar densitatea este aproape jumătate din cea mică. În plus, titanul și aliajele au, de asemenea, memorie de formă, supraconductivitate și stocare de hidrogen și alte caracteristici.

Proprietățile titanului

Rezistență ridicată: de 1,3 ori mai mare decât aliajele de aluminiu, de 1,6 ori mai mare decât aliajele de magneziu, de 3,5 ori mai mare decât cea a oțelului inoxidabil, campionul materialelor metalice. Densitatea aliajului de titan este, în general, de aproximativ 4,5 g/cm3, doar 60% din oțel, rezistența titanului pur este aproape de rezistența oțelului obișnuit, unele aliaje de titan de înaltă rezistență depășesc rezistența multor oțel structural aliat, deci aliajele de titan decât rezistența (rezistența / densitatea) este mult mai mare decât alte materiale structurale metalice, poate fi făcută dintr-o unitate de înaltă rezistență, tenacitate, piese și componente ușoare, în părțile structurale ale motorului aeronavei, schelet, piele, În structura motorului aeronavei, schelet , pielea, elementele de fixare și trenul de aterizare, etc sunt utilizate aliaj de titan.

Rezistență termică ridicată: utilizarea temperaturii decât aliajul de aluminiu cu câteva sute de grade mai mare, la temperatura medie poate menține în continuare rezistența necesară, poate fi în temperatura de 450-500 grade C de lucru pe termen lung.

Rezistență bună la coroziune: rezistent la coroziune acidă, alcalină și atmosferică, cu rezistență deosebit de puternică la coroziune cu sâmburi și stres. Aliajul de titan în atmosfera umedă și mediile de apă de mare funcționează, alte rezistențe la coroziune sunt mult mai bune decât oțelul inoxidabil; pitting, acid coroziune, rezistența la coroziune la stres este deosebit de puternică, alcaline, clorură, elemente organice cu clor, acid azotic, acid sulfuric etc. au o rezistență excelentă la coroziune, dar titanul are o reducere a oxigenului și rezistența la coroziune a mediului de sare de crom este slabă.

Performanță bună la temperatură joasă: aliajul de titan TA7 cu elemente interstițiale foarte scăzute poate menține un anumit grad de plasticitate la -253 grade . Aliajul de titan la temperaturi scăzute și ultra-scăzute, își poate menține în continuare proprietățile mecanice, performanța la temperatură scăzută este bună, elementele interstițiale ale aliajului de titan foarte scăzut, cum ar fi TA7, în -253 grad C pot menține, de asemenea, un un anumit grad de plasticitate, astfel încât industria aliajelor de titan este un important material structural la temperatură joasă.

Activitate chimică: activitate chimică ridicată la temperaturi ridicate, ușor cu hidrogen, oxigen și alte impurități gazoase în reacția chimică a aerului pentru a genera un strat întărit. Activitatea chimică a titanului este mare, iar atmosfera O, N, H, CO, CO2, vapori de apă, amoniac etc. pentru a produce o reacție chimică puternică. Când conținutul de carbon este mai mare de 0.2%, TiC dur se va forma în aliajul de titan; la temperaturi mai ridicate, se va forma un strat de suprafață dur de TiN acționând cu N. Peste 600 grade, titanul absoarbe oxigenul pentru a forma un strat întărit cu duritate mare; creșterea conținutului de hidrogen va forma, de asemenea, un strat fragil. Adâncimea stratului de suprafață dur și casant rezultat în urma absorbției gazului poate fi de până la 0,1-0,15 mm, cu un grad de întărire de 20-30%. Afinitatea chimică a titanului este, de asemenea, mare, ușor cu fenomenul de aderență produs de suprafața de frecare.

Conductivitatea termică este mică, la atingere elastică mică: conductivitatea termică a titanului λ=15.2W / (M, K) este aproximativ 1/4 din nichel, fier 5/1, aluminiu 1/14 și o varietate de aliaje de titan decât coeficientul de conductivitate termică al titanului a conductibilității termice a aliajului de titan cu aproximativ 50% în jos, aliaje de titan, atingere elastică aproximativ 1/2 din oțel, astfel încât rigiditatea sa este slabă, ușor de deformat, nu este potrivit pentru fabricarea de tije lungi și subțiri și piese cu pereți subțiri, tăierea, prelucrarea suprafeței de retragere este mare, de aproximativ 2-3 ori, ceea ce face ca suprafața să adere la suprafața de frecare. Oțel inoxidabil 2-3 ori, ducând la frecare intensă, aderență, uzură prin lipire a suprafeței lamei din spate a sculei.