Titanium là một loại kim loại mới . Hiệu suất của titan có liên quan đến nội dung của các tạp chất như carbon, nitơ, hydro và oxy . Hàm lượng tạp chất Titanium tinh khiết nhất của nó không vượt quá 0 .}} Các tính chất của titan tinh khiết công nghiệp 99,5% là: mật độ ρ=4.5 g / cm3, điểm nóng chảy 1725 độ C, độ dẫn nhiệt λ=15.24 w / (mk)=25%, mô đun đàn hồi E=1.078 × 105MPa, độ cứng HB 195.
Mật độ của hợp kim titan thường khoảng 4 . 51g / cm3, chỉ có 60% thép . Mật độ của titan tinh khiết gần với sức mạnh của thép thông thường Hợp kim titan lớn hơn nhiều so với các vật liệu cấu trúc kim loại khác . Xem bảng 7-1, có thể tạo ra các bộ phận có cường độ đơn vị cao, độ cứng tốt và trọng lượng nhẹ .
Cường độ nhiệt cao
Nhiệt độ hoạt động cao hơn vài trăm độ so với hợp kim nhôm và cường độ cần thiết có thể được duy trì ở nhiệt độ vừa phải . hai loại hợp kim titan có thể hoạt động trong một thời gian dài 450 đến 500 độ Trong khi cường độ cụ thể của hợp kim nhôm giảm đáng kể ở 150 độ C ., nhiệt độ làm việc của hợp kim titan có thể đạt 500 độ, trong khi đó hợp kim nhôm dưới 200 độ.}
Kháng ăn mòn tốt
Hợp kim titan hoạt động trong bầu không khí ẩm và môi trường nước biển, và khả năng chống ăn mòn của nó tốt hơn nhiều so với thép không gỉ ., nó đặc biệt chống rỗ, axit và ăn mòn căng thẳng; Các đối tượng hữu cơ như kiềm, clorua và clo, axit nitric và axit sunfuric, v.v.
Hiệu suất nhiệt độ thấp tốt
Hợp kim Titan có thể duy trì các tính chất cơ học của chúng ở nhiệt độ thấp và cực thấp . tính chất nhiệt độ thấp, hợp kim titan với các nguyên tố kẽ rất thấp
Hoạt động hóa học cao
Titanium có hoạt động hóa học lớn và tạo ra phản ứng hóa học mạnh mẽ với khí quyển O, N, H, CO, CO2, hơi nước, amoniac, v.v. Ở nhiệt độ cao hơn, nó cũng sẽ tạo thành một lớp bề mặt thiếc cứng khi tương tác với N; Ở 600 độ C trở lên, Titanium hấp thụ oxy để tạo thành một lớp cứng có độ cứng cao; Hàm lượng hydro tăng cũng sẽ tạo thành một lớp giòn . Lớp bề mặt cứng và giòn được tạo ra bằng cách hấp thụ khí có thể đạt đến độ sâu 0 . 1 đến 0,15 mm và mức độ cứng từ 20% đến 30%. Titanium cũng có ái lực hóa học lớn và dễ bị tuân thủ các bề mặt ma sát.
Độ dẫn nhiệt thấp
Độ dẫn nhiệt của titan là 15 . 24W/(m . k) là khoảng 1/4 niken, 1/5 sắt, 1/14 của nhôm và độ dẫn điện của Titan. Độ cứng là kém và dễ biến dạng ., không phù hợp để tạo ra các thanh mảnh và các bộ phận có thành mỏng . lò xo của bề mặt gia công trong quá trình cắt là lớn, khoảng 2 đến 3 lần, gây ra ma túy nghiêm trọng, bám dính và mài mòn trên sườn của dụng cụ.
Sử dụng
- Hợp kim titan có cường độ cao và mật độ nhỏ, tính chất cơ học tốt, độ bền tốt và khả năng chống ăn mòn . Ngoài ra, hợp kim titan có hiệu suất quá trình kém và rất khó để cắt. Các quy trình . Sản xuất công nghiệp của titan bắt đầu trong 1948. Sự phát triển của ngành hàng không đã làm cho ngành công nghiệp titan phát triển với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm khoảng 8%. Các hợp kim titan được sử dụng rộng rãi nhất là Ti -6 al -4 V (tc4), ti -5 al -2.5
- Hợp kim Titan chủ yếu được sử dụng để chế tạo các bộ phận máy nén động cơ máy bay, tiếp theo là tên lửa, tên lửa và các bộ phận cấu trúc máy bay tốc độ cao . ở giữa -1960 s, Titanium và các hợp kim của nó đã được sử dụng trong ngành công nghiệp điện cực, tăng cường môi trường. Các thiết bị . titan và hợp kim của nó đã trở thành vật liệu cấu trúc chống ăn mòn . Nó cũng được sử dụng trong sản xuất vật liệu lưu trữ hydro và hợp kim bộ nhớ hình dạng .}
- Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu về hợp kim titan và titan vào năm 1956; Sản xuất công nghiệp vật liệu titan bắt đầu vào giữa -1960 s và phát triển thành hợp kim TB2 .
- Hợp kim Titan là một vật liệu cấu trúc quan trọng mới được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ . Trọng lượng, cường độ và nhiệt độ vận hành riêng của nó nằm giữa nhôm và thép, nhưng nó mạnh hơn nhôm và thép và có khả năng chống nước biển tuyệt vời và { Thành phần không chịu tải như tấm chắn nhiệt thân máy bay phía sau, vách ngăn không khí và nắp đuôi . vào những năm 1960, việc sử dụng hợp kim titan đã chuyển từ thân máy bay phía sau đến mức độ thân thiết khác Hợp kim trong máy bay quân sự đã tăng nhanh, đạt 20% đến 25% trọng lượng cấu trúc máy bay . kể từ những năm 1970, máy bay dân sự đã bắt đầu sử dụng một lượng lớn hợp kim titan . 2 . 5 chủ yếu được sử dụng để thay thế thép để giảm trọng lượng cấu trúc . cho một ví dụ khác, Hoa Kỳ SR -71 máy bay . khi tỷ lệ lực đẩy của động cơ aero tăng từ 4 lên 6 lên 8 lên 10 và nhiệt độ đầu ra máy nén tăng tương ứng từ 200 đến 300 độ C đến 500 đến 600 độ tạo ra các đĩa và lưỡi máy nén áp suất cao Để giảm trọng lượng cấu trúc . vào những năm 1970, lượng hợp kim titan được sử dụng trong động cơ aero thường chiếm 20% đến 30% tổng lượng Trường hợp và trường hợp trung gian, vỏ mang, vv . Tàu vũ trụ chủ yếu sử dụng cường độ đặc biệt cao, khả năng chống ăn mòn và điện trở nhiệt độ thấp của hợp kim titan để sản xuất các bình áp suất khác nhau Tàu vũ trụ và tàu con thoi không gian cũng sử dụng mối hàn tấm hợp kim Titan.