Десять главных свойств титана

(1) низкая плотность, высокая прочность, удельная прочность
Плотность титана 4,51 г/см3, 57% стали, титан менее чем в два раза тяжелее алюминия, в три раза прочнее алюминия. Удельная прочность титанового сплава (отношение прочности / плотности) обычно используется в промышленных сплавах в наибольшем количестве (см. Таблицу 2-1), удельная прочность титанового сплава составляет нержавеющую сталь в 3,5 раза; алюминиевый сплав в 1,3 раза; магниевого сплава в 1,7 раза, поэтому для аэрокосмической промышленности важна структура материала.
(2) Отличная коррозионная стойкость
Пассивность титана зависит от наличия оксидной пленки, а его коррозионная стойкость в окислительной среде значительно лучше, чем в восстановительной. Высокоскоростная коррозия возникает в восстановительных средах. Титан не корродирует в некоторых агрессивных средах, таких как морская вода, влажный газообразный хлор, растворы хлорита и гипохлорита, азотная кислота, хромовая кислота, хлориды металлов, сульфиды и органические кислоты. Однако в средах, которые реагируют с титаном с образованием водорода (например, соляная и серная кислоты), титан обычно имеет более высокую скорость коррозии. Однако если к кислоте добавить небольшое количество окислителя, на поверхности титана образуется пассивационная пленка. Поэтому титан устойчив к коррозии в крепких серно-азотной кислоте или смесях соляно-азотной кислоты и даже в соляной кислоте, содержащей свободный хлор. Защитная оксидная пленка титана часто образуется при контакте металла с водой, даже в небольших количествах воды или водяного пара. Если титан подвергается воздействию сильно окислительной среды при полном отсутствии воды, происходит быстрое окисление и часто возникают бурные реакции, вплоть до самовозгорания. Подобные явления происходили при взаимодействии титана с дымящей азотной кислотой, содержащей избыток оксида азота, а также при взаимодействии титана с сухим газообразным хлором. Поэтому для предотвращения подобных реакций необходимо определенное количество влаги.
(3) Хорошая термостойкость
Обычно алюминий при температуре 150 градусов, нержавеющая сталь при температуре 310 градусов, что приводит к потере первоначальных характеристик, а титановые сплавы при температуре 500 градусов или около того все еще сохраняют хорошие механические свойства. Когда скорость самолета достигает 2,7 скорости звука, температура поверхности конструкции самолета достигает 230 градусов, алюминиевые и магниевые сплавы не могут быть использованы, в то время как титановые сплавы могут соответствовать требованиям. Титан обладает хорошей термостойкостью, его используют для изготовления дисков и лопаток компрессоров авиационных двигателей, а также обшивки задней части фюзеляжа самолета.
(4) Хорошие характеристики при низких температурах.
Некоторые титановые сплавы (например, Ti - 5AI - 2.5SnELI) прочность с понижением температуры увеличиваются, но пластичность при понижении невелика, при низких температурах еще обладают хорошей пластичностью и вязкостью, подходит для использования при сверхнизких температурах. Может использоваться в ракетных двигателях на сухом жидком водороде и жидком кислороде, а также в пилотируемых космических кораблях для сверхнизкотемпературных контейнеров и ящиков для хранения.
(5) немагнитный
Титан немагнитен, используется в корпусах подводных лодок, не вызывает взрыва мин.
(6) малая теплопроводность
Теплопроводность титана невелика, всего 1/5 стали, алюминия 1/13, меди 1/25. плохая теплопроводность является недостатком титана, но в некоторых случаях можно использовать эту особенность титана.

(7) Низкий модуль упругости
Сравнение модулей упругости титана и других металлов приведено в таблице 2-3. модуль упругости титана составляет всего 55% от модуля упругости стали, а при использовании в качестве конструкционного материала низкий модуль упругости является недостатком.
(8) Предел прочности и предел текучести очень близки друг к другу.
Ти-6AI-4V титановый сплав предел прочности на разрыв 960 МПа, предел текучести 892 МПа, разница между ними составляет всего 58 МПа.
(9) Титан легко окисляется при высокой температуре.

Сила связи титана и водорода с кислородом сильна, мы должны обратить внимание на предотвращение окисления и поглощения водорода. Сварку титана следует проводить под защитой аргона во избежание загрязнения. Титановые трубы и пластины должны подвергаться термообработке в вакууме, а титановые поковки подвергаются термообработке для контроля микроокислительной атмосферы.

(10) низкое сопротивление демпфированию
Титан и другие металлические материалы (медь, сталь), изготовленные той же формы и размера, что и часы, с одинаковой силой для каждых часов обнаружат, что часы из титана колеблются до звука продолжительного времени, т. е. путем удара энергия, передаваемая часам, нелегко исчезнуть, поэтому мы говорим, что эффективность демпфирования титана низкая.