Titanio e sue proprietà

Il titanio è un elemento chimico metallico, simbolo chimico Ti, numero atomico 22, appartiene ai metalli non ferrosi rari refrattari.

Proprietà del titanio e carbonio, idrogeno, ossigeno e altre impurità contenuti, il contenuto di impurità di ioduro di titanio più puro non superiore a 0,1%, ma la sua forza è bassa, alta plasticità. Le proprietà del titanio puro industriale al 99,5% sono: densità P=4,5 g/cm3, punto di fusione di 1800 gradi C, conduttività termica λ=15,24 W / (MK), resistenza alla trazione σ b {{10} }MPa, allungamento: δ=25%, allungamento in sezione:δ =25%, ritiro in sezioneψ=25%, tocco elastico E=1.078×105MPa, durezza HB195.

Il titanio è un metallo di transizione bianco-argento, caratterizzato da bassa densità, alto punto di fusione, elevata forza specifica, resistenza alla corrosione, prestazioni alle alte e basse temperature, non magnetico, non tossico, biocompatibile. Tra questi, le prestazioni ad alta resistenza sono particolarmente importanti, la resistenza della lega di titanio ad alta resistenza e l'acciaio ad alta resistenza, ma la densità è quasi la metà di quella piccola. Inoltre, il titanio e le leghe hanno anche memoria di forma, superconduttività, stoccaggio dell'idrogeno e altre caratteristiche.

Proprietà del titanio

Elevata resistenza: 1,3 volte quella delle leghe di alluminio, 1,6 volte quella delle leghe di magnesio, 3,5 volte quella dell'acciaio inossidabile, il campione dei materiali metallici. La densità della lega di titanio è generalmente intorno a 4,5 g/cm3, solo il 60% dell'acciaio, la resistenza del titanio puro è vicina alla resistenza dell'acciaio ordinario, alcune leghe di titanio ad alta resistenza superano la resistenza di molte leghe di acciaio strutturale, quindi le leghe di titanio rispetto la resistenza (resistenza/densità) è molto maggiore rispetto ad altri materiali strutturali metallici, può essere costituita da unità di elevata resistenza, tenacità, parti e componenti leggeri, nelle parti strutturali del motore dell'aereo, scheletro, pelle, nella struttura del motore dell'aereo, scheletro , pelle, elementi di fissaggio e carrello di atterraggio, ecc. sono utilizzati in lega di titanio.

Elevata resistenza termica: l'uso di temperature superiori a quelle della lega di alluminio di qualche centinaio di gradi, a temperatura media può comunque mantenere la resistenza richiesta, può essere a 450-500 gradi C di temperatura di lavoro a lungo termine.

Buona resistenza alla corrosione: resistente alla corrosione acida, alcalina e atmosferica, con resistenza particolarmente forte alla vaiolatura e alla tensocorrosione. La lega di titanio nell'atmosfera umida e nei mezzi di acqua di mare funziona, altre resistenze alla corrosione sono di gran lunga migliori dell'acciaio inossidabile; vaiolatura, corrosione acida, resistenza alla tensocorrosione è particolarmente forte, alcali, cloruro, elementi organici di cloro, acido nitrico, acido solforico, ecc. hanno un'eccellente resistenza alla corrosione, ma il titanio ha una resistenza alla corrosione riducente dell'ossigeno e dei sali di cromo è scarsa.

Buone prestazioni a bassa temperatura: la lega di titanio TA7 con elementi interstiziali molto bassi può mantenere un certo grado di plasticità a -253 gradi. La lega di titanio a temperature basse e ultra-basse può comunque mantenere le sue proprietà meccaniche, le prestazioni a bassa temperatura sono buone, gli elementi interstiziali della lega di titanio a bassissima temperatura, come TA7, a -253 grado C possono anche mantenere una certo grado di plasticità, quindi l'industria delle leghe di titanio è un importante materiale strutturale a bassa temperatura.

Attività chimica: elevata attività chimica ad alte temperature, facilmente con idrogeno, ossigeno e altre impurità gassose nella reazione chimica dell'aria per generare uno strato indurito. L'attività chimica del titanio è ampia e l'atmosfera O, N, H, CO, CO2, vapore acqueo, ammoniaca, ecc. produce una forte reazione chimica. Quando il contenuto di carbonio è maggiore del 0,2%, nella lega di titanio si formerà TiC duro; a temperature più elevate, si formerà uno strato superficiale duro di TiN agendo con N. Al di sopra di 600 gradi, il titanio assorbe ossigeno per formare uno strato indurito con elevata durezza; anche l'aumento del contenuto di idrogeno formerà uno strato fragile. Lo spessore dello strato superficiale duro e fragile risultante dall'assorbimento del gas può arrivare fino a 0,1-0,15 mm, con un grado di indurimento del 20-30%. Anche l'affinità chimica del titanio è ampia, facile con il fenomeno di adesione prodotto dalla superficie di attrito.

La conduttività termica è piccola, il tocco elastico è piccolo: la conduttività termica del titanio λ=15.2W / (M, K) è circa 1/4 di nichel, ferro 5/1, alluminio 1/14 e una varietà di leghe di titanio rispetto al coefficiente di conducibilità termica del titanio, la conduttività termica della lega di titanio è circa il 50% inferiore, le leghe di titanio, tocco elastico circa 1/2 dell'acciaio, quindi la sua rigidità è scarsa, facile da deformare, non adatta per realizzare aste lunghe e sottili e parti a pareti sottili, taglio, lavorazione della superficie del rimbalzo è grande, circa 2-3 volte, facendo sì che la superficie aderisca alla superficie di attrito. Acciaio inossidabile 2-3 volte, con conseguente intenso attrito, adesione e usura della superficie della lama posteriore dell'utensile.