Titaani kümme parimat omadust
Jan 30, 2024
(1) madal tihedus, kõrge tugevus, eritugevus
Titaani tihedus on 4,51 g/cm3, 57% terasest, titaan on vähem kui kaks korda raskem kui alumiinium, kolm korda tugevam kui alumiinium. Titaanisulami eritugevust (tugevuse/tiheduse suhet) kasutatakse tavaliselt tööstuslikes sulamites kõige suuremas (vt tabel 2-1), titaanisulami eritugevus on roostevaba teras 3,5 korda; alumiiniumisulam 1,3 korda; magneesiumisulamist 1,7 korda, seega on kosmosetööstus materjali struktuuri jaoks hädavajalik.
(2) Suurepärane korrosioonikindlus
Titaani passiivsus sõltub oksiidkile olemasolust ja selle korrosioonikindlus oksüdeerivas keskkonnas on palju parem kui redutseerivas keskkonnas. Redutseerivas keskkonnas tekib suur korrosioon. Titaan ei korrodeeru mõnes söövitavas keskkonnas, nagu merevesi, märg kloorigaas, kloriti ja hüpokloriti lahused, lämmastikhape, kroomhape, metallikloriidid, sulfiidid ja orgaanilised happed. Kuid keskkonnas, mis reageerib titaaniga vesiniku tootmiseks (nt vesinikkloriid- ja väävelhape), on titaanil tavaliselt suurem korrosioonikiirus. Kui aga happele lisada väike kogus oksüdeerivat ainet, tekib titaani pinnale passivatsioonikile. Seetõttu on titaan korrosioonikindel tugevas väävelhappe-lämmastikhappe või vesinikkloriidhappe-lämmastikhappe segudes ja isegi vaba kloori sisaldavas vesinikkloriidhappes. Titaani kaitsev oksiidkile tekib sageli siis, kui metall puutub kokku veega, isegi väikeses koguses vett või veeauru. Kui titaan puutub kokku tugevalt oksüdeeriva keskkonnaga ilma veeta, toimub kiire oksüdeerumine ja sageli ägedad reaktsioonid, isegi isesüttimine. Sellised nähtused on tekkinud siis, kui titaan reageerib suitseva lämmastikoksiidiga, mis sisaldab liigset lämmastikoksiidi, ja kui titaan reageerib kuiva klooriga. Seetõttu on selliste reaktsioonide vältimiseks vajalik teatud kogus niiskust.
(3) Hea kuumakindlus
Tavaliselt on alumiinium 150 kraadi juures, roostevaba teras 310 kraadi juures, mis on algse jõudluse kaotus, ja titaanisulamid 500 kraadi juures säilitavad endiselt head mehaanilised omadused. Kui lennuki kiirus ületab 2,7 korda helikiirust, jõuab õhusõiduki konstruktsiooni pinnatemperatuur 230 kraadini, alumiiniumi- ja magneesiumisulameid ei saa kasutada, samas kui titaanisulamid vastavad nõuetele. Titaani kuumakindlus on hea, seda kasutatakse aeromootori kompressori ketaste ja labade ning lennuki tagumise kere naha jaoks.
(4) Hea jõudlus madalal temperatuuril
Teatud titaanisulamite (nt Ti - 5AI - 2.5SnELI) tugevus temperatuuri alanemise ja tõusuga, kuid vähenemise plastilisus ei ole palju, madalatel temperatuuridel on endiselt hea plastilisus ja sitkus, sobib kasutamiseks ülimadalatel temperatuuridel. Võib kasutada kuiva vedela vesiniku ja vedela hapniku rakettmootorites või mehitatud kosmoselaevades ülimadala temperatuuriga konteinerite ja hoiukastide jaoks.
(5) mittemagnetiline
Titaan on mittemagnetiline, seda kasutatakse allveelaevade kestades, see ei põhjusta miinide plahvatust.
(6) väike soojusjuhtivus
Titaani soojusjuhtivus on väike, ainult 1/5 terasest, alumiiniumist 1/13, vasest 1/25. halb soojusjuhtivus on titaani puuduseks, kuid mõnel juhul saate seda titaani omadust kasutada.



(7) Madal elastsusmoodul
Titaani ja teiste metallide elastsusmooduli võrdlus on toodud tabelis 2-3. titaani elastsusmoodul on vaid 55% terase omast ja konstruktsioonimaterjalina kasutamisel on madal elastsusmoodul puudus.
(8) Tõmbetugevus ja voolavuspiir on üksteisele väga lähedal.
Ti-6AI-4V titaanisulami tõmbetugevus 960 MPa, voolavuspiir 892 MPa, erinevus nende kahe vahel on ainult 58 MPa.
(9) Titaan oksüdeerub kõrgel temperatuuril kergesti.
Titaani ja vesiniku-hapniku sidumisjõud on tugev, peaksime pöörama tähelepanu oksüdatsiooni ja vesiniku neeldumise vältimisele. Saastumise vältimiseks tuleks titaankeevitus läbi viia argoonikaitse all. Titaantorusid ja -plaate tuleks kuumtöödelda vaakumis, titaanist sepiseid tuleb mikrooksüdeeriva atmosfääri kontrollimiseks kuumtöödelda.
(10) madal summutustakistus
Titaan ja muud metallmaterjalid (vask, teras), mis on valmistatud sama kuju ja suurusega kellaga, sama jõuga igale kellale, avastavad, et titaanist valmistatud kell võngub pika helini, st lööb. kellale antud energiat ei ole lihtne kaduda, seega ütleme, et titaani summutusvõime on madal.







