Titaani on alkuaine, jonka atominumero on 22 jaksollisessa taulukossa, neljännen syklin eli ryhmän IVB alaryhmäalkuaine. Tämän ryhmän alkuaineita ovat titaanin lisäksi zirkonium ja hafnium, joilla on yhteinen piirre korkea sulamispiste ja stabiilin oksidikalvon muodostuminen pinnoilleen huoneenlämpötilassa.
1, pieni tiheys, korkea lujuus, korkea ominaislujuus
Titaanin tiheys on 4,51 g/cm3, 57 % teräksestä, titaani on alle kaksi kertaa raskaampaa kuin alumiini, kolme kertaa vahvempi kuin alumiini. Titaaniseoksen ominaislujuutta (lujuus/tiheyssuhde) käytetään yleisesti teollisissa seoksissa suurimpana (katso taulukko 1), titaaniseoksen ominaislujuus on 3,5 kertaa ruostumattoman teräksen, alumiiniseoksen ominaislujuus 1,3 kertaa, magnesiumseoksen ominaislujuus 1,7 kertaa, joten se on ilmailuteollisuus on olennainen materiaalin rakenteen kannalta.
2, Erinomainen korroosionkestävyys
Titaanin passiivisuus riippuu oksidikalvon läsnäolosta, jolla on paljon parempi korroosionkestävyys hapettimissa kuin pelkistävissä väliaineissa. Pelkistävissä väliaineissa esiintyy nopeaa korroosiota. Titaani ei syövytä joissakin syövyttävissä aineissa, kuten merivedessä, märässä kloorikaasussa, kloriitti- ja hypokloriittiliuoksessa, typpihapossa, kromihapossa, metalliklorideissa, sulfideissa ja orgaanisissa hapoissa. Kuitenkin väliaineissa, jotka reagoivat titaanin kanssa tuottaen vetyä (esim. suola- ja rikkihappoja), titaanilla on yleensä korkeampi korroosionopeus. Jos happoon kuitenkin lisätään pieni määrä hapettavaa ainetta, muodostuu titaanin pinnalle passivointikalvo. Siksi titaani on korroosionkestävä vahvassa rikkihappo-typpihappo- tai suolahappo-typpihapposeoksissa ja jopa vapaata klooria sisältävässä suolahapossa. Titaanin suojaava oksidikalvo muodostuu usein, kun metalli kohtaa veden, jopa pieninä määrinä vettä tai vesihöyryä. Jos titaani altistuu voimakkaasti hapettavalle ympäristölle veden täydellisessä poissa ollessa, tapahtuu nopeaa hapettumista ja usein tapahtuu rajuja reaktioita, jopa itsestään syttymistä. Tällaisia ilmiöitä on esiintynyt, kun titaani reagoi savuavan typpihapon kanssa, joka sisältää ylimäärän typpioksidia, ja kun titaani reagoi kuivan kloorikaasun kanssa. Siksi tietty määrä kosteutta on tarpeen tällaisten reaktioiden estämiseksi.
3, hyvä lämmönkestävyys
Yleensä alumiini 150 asteessa, ruostumaton teräs 310 asteessa, mikä on alkuperäisen suorituskyvyn menetys, ja titaaniseokset 500 asteen kulmassa säilyttävät edelleen hyvät mekaaniset ominaisuudet. Kun lentokoneen nopeus saavuttaa 2,7 kertaa äänen nopeuden, lentokoneen rakenteen pintalämpötila saavuttaa 230 astetta, alumiiniseoksia ja magnesiumseoksia ei voida käyttää, kun taas titaaniseokset voivat täyttää vaatimukset. Titaanin lämmönkestävyys on hyvä, sitä käytetään lentokoneen moottorin kompressorin levyihin ja siipiin sekä lentokoneen takarungon pintaan.
4, hyvä alhaisen lämpötilan suorituskyky
Tiettyjen titaaniseosten (kuten Ti-5AI-2.5SnELI) lujuus laskee lämpötilaa ja nostaa, mutta plastisuus ei heikkene paljon, sitkeys ja sitkeys on edelleen hyvä alhaisissa lämpötiloissa, sopiva käytettäväksi erittäin alhaisissa lämpötiloissa. Voidaan käyttää kuivassa nestemäisessä vety- ja nestehappirakettimoottoreissa tai miehitetyissä avaruusaluksissa erittäin alhaisen lämpötilan säiliöiden ja varastosäiliöiden käyttöön.
5, ei-magneettinen
Titaani on ei-magneettinen, sitä käytetään sukellusveneen kuorissa, se ei aiheuta miinojen räjähdystä.
6, pieni lämmönjohtavuus
Titaanin lämmönjohtavuus on pieni, vain 1/5 teräksestä, alumiinista 1/13, kuparista 1/25. huono lämmönjohtavuus on titaanin haitta, mutta joskus voit käyttää tätä titaanin ominaisuutta.
7, alhainen kimmomoduuli
Titaanin kimmokerroin on vain 55 % teräksestä, rakennemateriaalina alhainen kimmokerroin on haitta.
8, vetolujuus ja myötöraja
On hyvin lähelläTi-6AI-4V titaaniseoksen vetolujuus 960 MPa, myötöraja 892 MPa, ero näiden kahden välillä on vain 58 MPa.
9, Titaani hapettuu helposti korkeissa lämpötiloissa.
Titaanin ja vety-happi sidosvoima on vahva, meidän tulee kiinnittää huomiota hapettumisen ja vedyn imeytymisen estämiseen. Titaanihitsaus tulee suorittaa argonsuojassa kontaminoitumisen estämiseksi. Titaaniputki ja -levy tulee lämpökäsitellä tyhjiössä, titaanitaotokset lämpökäsittelyssä mikrohapettavan ilmakehän hallitsemiseksi.
10, alhainen vaimennusvastus
Titaanista ja muista metallimateriaaleista (kuparista, teräksestä), jotka on valmistettu saman muodon ja kokoisesta kellosta, samalla voimalla lyödä jokaista kelloa, huomaa, että titaanista valmistettu kello värähtelee pitkän ajan ääneen, ts. kelloon annettua energiaa ei ole helppo kadota, joten sanomme, että titaanin vaimennuskyky on alhainen.
