Analiza performansi metala titanijuma

Generalno, aluminijum gubi svoja originalna svojstva na 150 stepeni, nerđajući čelik gubi svoja originalna svojstva na 310 stepeni, a legure titana i dalje održavaju dobra mehanička svojstva na oko 500~600 stepeni. Kada brzina aviona dostigne 2,7 maha, temperatura površine strukture aviona dostiže 230 stepeni. Legure aluminijuma i legure magnezijuma više nisu dostupne, ali legure titana mogu ispuniti zahteve. Titanijum ima dobru otpornost na toplotu i koristi se u diskovima i lopaticama kompresora avionskih motora i u omotaču zadnjeg trupa aviona.

Čvrstoća nekih legura titanijuma (kao što je Ti-5Al-2.5SnELI) raste kako temperatura pada, ali se plastičnost ne smanjuje mnogo. I dalje ima dobru plastičnost i žilavost na niskim temperaturama i pogodan je za upotrebu na ultra niskim temperaturama. Može se koristiti u raketnim motorima s tekućim vodonikom i tekućim kisikom, ili kao kontejneri na ultra niskim temperaturama i spremnici za skladištenje na svemirskim letjelicama s ljudskom posadom.

Sam titanijum je nemagnetičan, a legure titanijuma koje ne sadrže gvožđe su takođe nemagnetne, tako da se magnetne smetnje mogu efikasno izbeći. Koristi se za granate podmornica i neće uzrokovati eksplozije mina. Osim što se koristi u nacionalnoj odbrani, vazduhoplovstvu i proizvodnji oružja, ima široku primenu i u železničkom inženjerstvu, komunikacijama, vazduhoplovstvu, vazduhoplovstvu, visokotehnološkim laboratorijama, bolnicama (skeneri, rendgenski snimci, magnetna rezonanca, elektrokardiogrami, katodne cijevi), medicina, nuklearna industrija, nuklearna magnetna rezonanca, magnetni spektrometar, visoki Tesla magnet, rad na otvorenom, izgradnja doka, ronjenje, kemijska industrija, zaštita od požara, desalinizacija, brodogradnja, morske naftne i plinske platforme, industrija soli itd.

Toplotna provodljivost legure titana je mala, odnosno brzo se zagrijava i sporo provodi toplinu. Njegova toplotna provodljivost je samo 1/5 čelika, 1/13 aluminijuma i 1/25 bakra. Loša toplotna provodljivost je nedostatak titanijuma, ali se ovo svojstvo titanijuma može iskoristiti u nekim slučajevima.

Modul elastičnosti titana je samo upola manji od čelika. Kada se koristi kao konstrukcijski materijal, nedostatak je njegov nizak modul elastičnosti i sklon je progibu.

Vlačna čvrstoća i granica tečenja titanijuma

Zatezna čvrstoća legure titana Ti-6Al-4V je 960MPa, a granica popuštanja je 892MPa. Razlika između njih je samo 58MPa. Ova karakteristika uzrokuje da titanijum proizvodi veliki povratni udar tokom obrade, koji treba da se prevaziđe.

Titanijum ima jaku silu vezivanja sa vodonikom i kiseonikom. Treba paziti da se spriječi oksidacija i apsorpcija vodonika. Zavarivanje titana treba izvoditi pod zaštitom argona kako bi se spriječila kontaminacija. Titanijumske cijevi i ploče moraju biti termički obrađene pod vakuumom, a atmosfera mikrooksidacije mora se kontrolirati tokom toplinske obrade titanijumskih otkovaka.

Identični satovi po obliku i veličini izrađeni su od titanijuma i drugih metalnih materijala (bakar, čelik). Kada su različita zvona udarana istom snagom, otkrili smo da je zvuk duže trajao kada je zvono napravljeno od titanijuma osciliralo, odnosno da energija koja se zvonu daje udarcem nije nestala lako, što ukazuje da titan ima manja svojstva prigušenja i može koristiti Napravite razne muzičke instrumente.

Funkcija memorije oblika titana, funkcija supravodljivosti i funkcija apsorpcije vodika nazivaju se tri specijalne funkcije titanijuma i legura titana.

Funkcija memorije oblika titanijuma

Određeni udio Ti-Ni legure može vratiti svoj izvorni oblik pod određenim temperaturnim uvjetima, odnosno ima funkciju memorije oblika. Ovaj materijal se naziva legura sa memorijom oblika. Danas se legure sa memorijom oblika široko koriste u svemirskim, pomorskim, oružarskim, medicinskim i industrijskim aplikacijama.

Kada temperatura padne blizu nule, žice napravljene od legure niobijum-titan gube otpor i postaju supravodljive. Kada prođe velika struja, žica se neće zagrijati i neće trošiti energiju. Nb-Ti se naziva supravodljivim materijalom.

Određeni udio legure Ti-Fe ima sposobnost da apsorbuje velike količine vodonika. Koristeći ovu karakteristiku, vodonik se može bezbedno skladištiti, a pod određenim uslovima, uskladištena legura Ti-Fe može se koristiti za oslobađanje vodonika, što predstavlja alternativu upotrebi čeličnih gasnih boca visokog pritiska za skladištenje vodonika. Ovo svojstvo se naziva funkcija apsorpcije vodika titanijuma, a materijali sa ovom funkcijom nazivaju se materijali za skladištenje energije.