La lega di titanio presenta i vantaggi di bassa densità, elevata resistenza specifica, buona resistenza alla corrosione, elevata resistenza al calore e buone prestazioni di processo, rendendola un materiale strutturale ideale per l'ingegneria aerospaziale. È ampiamente utilizzato in vari campi.
Il titanio è un nuovo tipo di metallo e le sue proprietà sono legate al contenuto di impurità di carbonio, azoto, idrogeno, ossigeno e altre impurità. Il contenuto di impurità di ioduro di titanio più puro non supera il 0,1 percento, ma ha una bassa resistenza e un'elevata plasticità. Le prestazioni del titanio puro industriale al 99,5% sono: densità ρ= 4.5g/cm3, punto di fusione 1725 gradi, durezza HB195.
1. Ad alta resistenza
La densità delle leghe di titanio è generalmente di circa 4,51 g/cm3, che è solo il 60% di quella dell'acciaio. La forza del titanio puro è solo vicina a quella dell'acciaio ordinario e alcune leghe di titanio ad alta resistenza superano la resistenza di molti acciai legati. Pertanto, la resistenza specifica (resistenza/densità) della lega di titanio è molto superiore a quella di altri materiali strutturali metallici e può produrre componenti con elevata resistenza unitaria, buona rigidità e leggerezza. Attualmente, la lega di titanio viene utilizzata per i componenti del motore, la struttura, la pelle, i dispositivi di fissaggio e il carrello di atterraggio degli aerei.
2. Elevata resistenza termica
La temperatura di utilizzo è di diversi gradi superiore a quella della lega di alluminio e può ancora mantenere la resistenza richiesta a temperature medie e può funzionare a lungo a temperature comprese tra 450 e 500 gradi; Le leghe di titanio hanno ancora un'elevata resistenza specifica nell'intervallo da 150 a 500 gradi, mentre le leghe di alluminio hanno una significativa diminuzione della resistenza specifica a 150 gradi. La temperatura di lavoro della lega di titanio può raggiungere i 500 gradi, mentre quella della lega di alluminio è inferiore a 200 gradi.
3. Buona resistenza alla corrosione
Le leghe di titanio funzionano in atmosfere umide e mezzi di acqua di mare e la loro resistenza alla corrosione è molto migliore dell'acciaio inossidabile; Forte resistenza alla vaiolatura, alla corrosione acida e alla tensocorrosione; Ha un'eccellente resistenza alla corrosione di sostanze organiche come alcali, cloruro, cloro, acido nitrico, acido solforico, ecc. Tuttavia, il titanio ha una scarsa resistenza alla corrosione alla riduzione dei mezzi di ossigeno e sali di cromo.
4. Buone prestazioni a bassa temperatura
Le leghe di titanio possono ancora mantenere le loro proprietà meccaniche a basse e bassissime temperature. Le leghe di titanio con buone prestazioni a bassa temperatura ed elementi interstiziali estremamente bassi possono mantenere un certo grado di plasticità a -253 gradi . Pertanto, la lega di titanio è anche un importante materiale strutturale a bassa temperatura.
5. Elevata attività chimica
Il titanio ha un'elevata attività chimica e produce forti reazioni chimiche con O, N, H, CO, CO2, vapore acqueo, ammoniaca, ecc. nell'atmosfera. Quando il contenuto di carbonio è maggiore di 0.2 percento, si formerà TiC duro nella lega di titanio; Quando la temperatura è alta, l'interazione con N formerà anche uno strato superficiale duro di TiN; A temperature superiori a 600 gradi, il titanio assorbe ossigeno per formare uno strato indurito con elevata durezza; Un aumento del contenuto di idrogeno può anche formare uno strato fragile. La profondità dello strato superficiale duro e fragile generato dall'assorbimento di gas può raggiungere 0.1-0.15 mm e il grado di indurimento è del 20-30 percento . Il titanio ha anche un'elevata affinità chimica ed è soggetto ad adesione con superfici di attrito.
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