Дві чудові властивості титану та титанових сплавів

Титан і титанові сплави мають дві відмінні властивості: високу питому міцність і чудову стійкість до корозії, тому титанові сплави є кращими в аерокосмічній промисловості, хімічній промисловості, медичній інженерії та індустрії відпочинку.

Питома міцність і високотемпературні характеристики:

Метали дуже різноманітні за щільністю. Літій має найнижчу щільність 0,5 г/см-3, а осмій та іридій мають найвищу щільність — 22,5 г/см-3. Щільність 5 г/см-3 є точкою розмежування між легкими та важкими металами, тому титан із щільністю 4,51 г/см-3 є найважчим легким металом. Хоча титан удвічі щільніший за алюміній (типовий легкий метал), він лише приблизно вдвічі менший за щільність заліза чи нікелю (рис. 1.1).

Лише нижче 300 градусів питома міцність пластмас, армованих вуглецевим волокном, вища, ніж у титанових сплавів (рис. 1.2). При більш високих температурах питома міцність титанових сплавів особливо висока. Однак максимальна температура експлуатації титану обмежена його окисними властивостями. Оскільки титан-алюмінієві сполуки можуть частково подолати цей недолік, вони стали центром розробки сплавів. Традиційні високотемпературні титанові сплави можна використовувати лише при температурах трохи вищих за 500 градусів, тоді як сплави на основі титану та алюмінію можна порівняти з добре розробленими високотемпературними сталями та суперсплавами на основі нікелю (рис. 1.2).

Стійкість до корозії:

Титан і титанові сплави мають хорошу корозійну стійкість. На додаток до деяких прикладів, наведених у таблиці нижче, дуже важливо підтримувати цілісність плівки оксиду титану на поверхні титану та не пошкоджувати її, щоб забезпечити її гарну стійкість до корозії; як тільки оксидна плівка пошкоджена, принаймні є шанс отримати ремонт. Таким чином, титан і титанові сплави мають тривалу корозійну стійкість в окисних атмосферах, і присутності невеликої кількості кисню і води достатньо для утворення захисної оксидної плівки.

Корозійну стійкість титану можна підвищити шляхом додавання інертних металів (часто паладію та рутенію), нікелю та молібдену або використання інгібіторів корозії в машині. Великі бази даних корозії надають інформацію про корозію конкретних сплавів у різних середовищах.

Титан повинен мати відмінну корозійну стійкість у прибережних/офшорних застосуваннях. З міркувань механіки, технології та корозії морські платформи нового покоління мають тисячі метрів трубопроводів для транспортування та подачі з титанового сплаву.