Titano metalo savybės ir funkcijos

Titano lydinys yra lengva, atspari korozijai ir didelio stiprumo medžiaga, o gauta taikymas išmaniesiems telefonams gali pagerinti bendrą telefono stiprumą, atsparumą kritimui ir atsparumą įbrėžimams. Tačiau titano lydinys yra sunkiai apdorojama medžiaga, o titano lydinio rėmų įdiegimas yra iššūkis CNC technologijoms. Kodėl manome, kad titano lydinys yra sunkiai apdirbama medžiaga? Atpažinkime jo savybes kartu.
Titanas yra elementas, kurio atominis skaičius periodinėje lentelėje yra 22, ketvirtojo ciklo pogrupio elementas, ty IVB grupė, kuri yra elementų grupė, išskyrus titaną, cirkonį ir hafnį, kurių bendras bruožas yra aukšta lydymosi temperatūra ir kambario temperatūroje ant jo paviršiaus susidaro stabili oksido plėvelė.
1, mažas tankis, didelis stiprumas, specifinis stiprumas
Titano tankis yra 4,51 g/cm3, 57% plieno, titanas yra mažiau nei du kartus sunkesnis už aliuminį, tris kartus stipresnis už aliuminį. Titano lydinio savitasis stipris (stiprumo / tankio santykis) yra didžiausias iš dažniausiai naudojamų pramoninių lydinių (žr. 1 lentelę), titano lydinio savitasis stipris yra 3,5 karto didesnis nei nerūdijančio plieno, aliuminio lydinio 1,3 karto didesnis nei magnio lydinio 1,7 karto, todėl yra pagrindinė konstrukcinė medžiaga aviacijos ir kosmoso pramonei.
2, puikus atsparumas korozijai
Titano pasyvumas priklauso nuo oksido plėvelės, kuri oksiduojančioje terpėje yra daug geriau atspari korozijai nei redukuojančioje terpėje. Redukuojančiose terpėse atsiranda didelė korozija. Titanas nerūdija kai kuriose korozinėse terpėse, tokiose kaip jūros vanduo, šlapios chloro dujos, chlorito ir hipochlorito tirpalai, azoto rūgštis, chromo rūgštis, metalų chloridai, sulfidai ir organinės rūgštys. Tačiau terpėse, kurios reaguoja su titanu ir gamina vandenilį (pvz., druskos ir sieros rūgštys), titanas paprastai pasižymi dideliu korozijos greičiu. Tačiau į rūgštį įdėjus nedidelį oksidatoriaus kiekį, titano paviršiuje susidarys pasyvinimo plėvelė. Todėl titanas yra atsparus korozijai stipriuose sieros rūgšties ir azoto rūgšties arba druskos rūgšties ir azoto rūgšties mišiniuose ir net druskos rūgštyje, kurioje yra laisvo chloro. Apsauginė titano oksido plėvelė dažnai susidaro, kai metalas susiduria su vandeniu, net esant nedideliam vandens ar vandens garų kiekiui. Jei titanas patenka į stipriai oksiduojančią aplinką visiškai nesant vandens, įvyksta greita oksidacija ir dažnai įvyksta smarkios reakcijos ir netgi savaiminis užsidegimas. Tokie reiškiniai atsirado, kai titanas reaguoja su rūkstančia azoto rūgštimi, kurioje yra azoto oksido perteklius, ir kai titanas reaguoja su sausomis chloro dujomis. Todėl, norint išvengti tokių reakcijų, būtinas tam tikras vandens kiekis.
3, geras atsparumas karščiui
Paprastai aliuminis 150 laipsnių kampu, nerūdijantis plienas 310 laipsnių kampu, o tai praranda pradines savybes, o titano lydinys 500 laipsnių kampu vis dar išlaiko geras mechanines savybes. Kai orlaivio greitis pasiekia 2,7 karto didesnį nei garso greitis, orlaivio konstrukcijos paviršiaus temperatūra siekia 230 laipsnių, aliuminio ir magnio lydiniai negali būti naudojami, o titano lydiniai gali atitikti reikalavimus. Titano atsparumas karščiui yra geras, jis naudojamas aviacinio variklio kompresoriaus diskui ir mentėms bei galinio orlaivio korpuso odai.
4, geras veikimas žemoje temperatūroje
Tam tikrų titano lydinių (pvz., Ti-5AI-2.5SnELI) stiprumas mažėjant temperatūrai ir didėjant, tačiau plastiškumas labai nesumažėja, vis tiek pasižymi geru lankstumu ir kietumu žemoje temperatūroje, tinka naudoti itin žemoje temperatūroje. Galima naudoti sauso skysto vandenilio ir skysto deguonies raketų varikliuose arba pilotuojamuose erdvėlaiviuose itin žemos temperatūros konteineriams ir laikymo dėžėms.
5, nemagnetinis
Titanas yra nemagnetinis, naudojamas povandeninių laivų korpusuose, nesukels minų sprogimo.
6, mažas šilumos laidumas
Titano šilumos laidumas mažas, tik 1/5 plieno, aliuminio 1/13, vario 1/25. prastas šilumos laidumas yra titano trūkumas, tačiau kai kuriais atvejais galite pasinaudoti šia titano savybe.
7, mažas elastingumo modulis
Titano tamprumo modulis yra tik 55% plieno, kaip konstrukcinės medžiagos, mažas elastingumo modulis yra trūkumas.
8, tempiamasis stipris ir takumo riba yra labai artimi
Ti-6AI-4V titano lydinio tempiamasis stipris 960 MPa, takumo riba 892 MPa, skirtumas tarp šių dviejų yra tik 58 MPa.
9, titanas lengvai oksiduojasi aukštoje temperatūroje
Titanas su stipriu vandenilio ir deguonies deriniu, turime atkreipti dėmesį, kad būtų išvengta oksidacijos ir vandenilio absorbcijos. Titano suvirinimas turi būti atliekamas naudojant argono apsaugą, kad būtų išvengta užteršimo. Titano vamzdžiai ir plokštės turi būti termiškai apdoroti vakuume, titano kaltiniai termiškai apdoroti, kad būtų kontroliuojama mikrooksidacinė atmosfera.
10, mažas atsparumas slopinimui
Titanas ir kitos metalinės medžiagos (varis, plienas), pagamintos iš tos pačios formos ir dydžio kaip laikrodis, su ta pačia jėga trenkti kiekvienam laikrodžiui, pastebės, kad iš titano pagamintas laikrodis svyruoja iki ilgo garso, ty per laikrodžiui suteikiama energija nėra lengva dingti, todėl sakome, kad titano slopinimo našumas yra mažas.