Титан — это элемент с атомным номером 22 в периодической таблице, подгруппа элемента четвертого периода, включающая цирконий и гафний помимо титана, и характеризуется высокой температурой плавления и стабильной оксидной пленкой на своей поверхности при комнатной температуре.
Характеристики титана
1.Малая плотность, большая специфическая прочность
Плотность титана составляет 4,51 г / см3, что составляет 57% стали, титан менее чем в два раза тяжелее алюминия, а его прочность в три раза больше алюминия. Специфическая прочность Ti-сплава (соотношение прочности/плотности) в 3,5 раза превышает прочность нержавеющей стали; и в 1,3 раза больше алюминиевого сплава, в 1,7 раза больше магния.
2.Excellent коррозионная стойкость
Пассивность титана зависит от наличия оксидной пленки, а его коррозионная устойчивость в окисляющих средах намного лучше, чем в редукционных средах. Высокие скорости коррозии возникают при уменьшении среды. Титан не коррозируется в некоторых коррозивных средах, таких как морская вода, влажный хлор, растворы хлорита и гипохлорита, азотная кислота, хромная кислота, хлориды металлов, сульфиды и органические кислоты. Однако в среде, которая реагирует с титаном для получения водорода (например, соленой кислоты и серной кислоты), титан обычно имеет высокую скорость коррозии. Однако, если в кислоту добавляется небольшое количество окислительного агента, на поверхности титана образуется пассивационная пленка. Поэтому в смеси сильной серной кислоты — азотной кислоты или соленой кислоты — азотной кислоты, а даже в соленой кислоте, содержащей свободный хлор, титан является коррозионостойким. Защитная пленка оксида титана часто образуется, когда металл попадает в воду, даже в небольших количествах воды или водного пара. Если титан подвергается воздействию сильной окислительной среды, в которой вообще нет воды, возникают сильные реакции, и часто происходит даже спонтанное сгорание.
3.Good теплостойкость
Обычно алюминий при температуре 150 ~ С, нержавеющая сталь при 310 ~ С, которая потеряла первоначальные свойства, в то время как сплав титана при температуре около 500 ~ С все еще сохраняет хорошие механические свойства. Когда скорость воздушного судна достигает в 2,7 раза скорости звука, температура поверхности конструкции воздушного судна достигает 230 При При При этом нельзя использовать алюминиевый сплав и магний, а титановый сплав может соответствовать требованиям. Титан обладает хорошей теплоустойчивостью, и он используется в диске и лезви компрессора авиационного двигателя и коже заднего фюзеляжа самолета.
4 Хорошая производительность при низкой температуре
Прочность некоторых титановых сплавов (таких как Ti-5AI-2.5SnELI) увеличивается с снижением температуры, но пластичность не значительно снижается, и он все еще имеет хорошую гибкость и прочность при низких температурах, что подходит для использования при сверхнизких температурах. Он может использоваться в ракетных двигателях с сухим жидким водородом и жидким кислородом или в пилотируемых космических аппаратах в качестве контейнеров с ультранизкой температурой и резервуаров для хранения.
5. Немагнитный
Титан не является магнитным, он используется в корпусе подводной лодки, не вызовет взрыва шахты.
6. Малая теплопроводность
Теплопроводность титана небольшая, всего 1/5 стали, 1/13 алюминия и 1/25 меди. Плохая теплопроводность является недостатком титана, но в некоторых случаях эта особенность титана может быть использована.
7. Низкий модуль эластичности
Модуль эластичности титана составляет всего 55% от того, что сталь, и низкий модуль эластичности является недостатком при использовании в качестве конструктивного материала.
8. прочность на растяжение и прочность на вынос очень близка
Прочность на растяжение титанового сплава Ti-6AI-4V составляет 960MPa, а прочность на вынос 892MPa, а разница между ними составляет только 58MPa, как показано в таблице 2-4.
9.Титан легко окисляется при высоких температурах
Титан имеет сильную силу связывания с водородом и кислородом, и внимание следует уделять предотвращению окисления и поглощения водорода. Титановая сварка должна осуществляться под защитой аргона для предотвращения загрязнения. Титановая трубка и лист должны подвергаться тепловой обработке под вакуумом, а микроокисляющая атмосфера должна контролироваться во время тепловой обработки титановых ковак.
10. Низкая производительность амортизации
С титаном и другими металлическими материалами (медью, сталью), изготовленными из той же формы и размера часов, с той же силой, чтобы стукать каждый колокол, обнаружит, что часы, изготовленные из титанового колебания, длится долгое время, то есть энергия, данная стуком в часы, нелегко исчезнуть, поэтому мы говорим, что характеристики глушения титана низкие.
Есть три особых функции титана
1) Функция памяти формы
Эта функция относится к Ti-50% Ni (атомный) сплав, при определенных температурных условиях, может восстановить свою первоначальную способность к форме, называемый этим материалом сплав памяти формы.
2) сверхпроводящая функция
Эта функция Ti относится к сплаву NbTi, когда температура падает до почти абсолютного нуля, провод из сплава NbTi, потеряет сопротивление, любой большой ток через, провод не нагреет, нет потребления энергии, NbTi называется сверхпроводящим материалом.
3) Функция хранения водорода
Ti-50% Fe (атомный) сплав обладает способностью поглощать большое количество водорода. Используя эту особенность TiFe, водород может безопасно храниться, то есть для хранения водорода не обязательно используются стальные цилиндры высокого давления. При определенных условиях водород также может высвобождаться TiFe, который называется материалом хранения энергии.
