Dez principais propriedades do titânio
Jan 30, 2024
(1) baixa densidade, alta resistência, resistência específica
A densidade do titânio é 4,51g/cm3, 57% do aço, o titânio é menos de duas vezes mais pesado que o alumínio, três vezes mais forte que o alumínio. A resistência específica da liga de titânio (relação resistência / densidade) é comumente usada em ligas industriais nas maiores (ver Tabela 2-1), a resistência específica da liga de titânio é de aço inoxidável 3,5 vezes; liga de alumínio 1,3 vezes; liga de magnésio 1,7 vezes, portanto a indústria aeroespacial é essencial para a estrutura do material.
(2) Excelente resistência à corrosão
A passividade do titânio depende da presença de filme de óxido, e sua resistência à corrosão em meio oxidante é muito melhor do que em meio redutor. Corrosão de alta taxa ocorre em meios redutores. O titânio não sofre corrosão em alguns meios corrosivos, como água do mar, cloro gasoso úmido, soluções de clorito e hipoclorito, ácido nítrico, ácido crômico, cloretos metálicos, sulfetos e ácidos orgânicos. Entretanto, em meios que reagem com o titânio para produzir hidrogênio (por exemplo, ácidos clorídrico e sulfúrico), o titânio geralmente apresenta uma taxa de corrosão mais alta. No entanto, se uma pequena quantidade de agente oxidante for adicionada ao ácido, forma-se uma película de passivação na superfície do titânio. Portanto, o titânio é resistente à corrosão em misturas fortes de ácido sulfúrico-ácido nítrico ou ácido clorídrico-ácido nítrico, e mesmo em ácido clorídrico contendo cloro livre. A película protetora de óxido de titânio é frequentemente formada quando o metal encontra água, mesmo em pequenas quantidades de água ou vapor d'água. Se o titânio for exposto a um ambiente fortemente oxidante na completa ausência de água, ocorre uma rápida oxidação e frequentemente ocorrem reações violentas, até mesmo combustão espontânea. Tais fenômenos ocorreram quando o titânio reage com ácido nítrico fumegante contendo excesso de óxido de nitrogênio e quando o titânio reage com cloro gasoso seco. Portanto, é necessária uma certa quantidade de umidade para evitar tais reações.
(3) Boa resistência ao calor
Geralmente o alumínio a 150 graus, o aço inoxidável a 310 graus, que é a perda do desempenho original, e as ligas de titânio a 500 graus ou mais ainda mantêm boas propriedades mecânicas. Quando a velocidade da aeronave atinge 2,7 vezes a velocidade do som, a temperatura da superfície da estrutura da aeronave atinge 230 graus, ligas de alumínio e ligas de magnésio não podem ser usadas, enquanto ligas de titânio podem atender aos requisitos. A resistência ao calor do titânio é boa, ele é usado em discos e lâminas de compressores de motores aeronáuticos e no revestimento da fuselagem traseira da aeronave.
(4) Bom desempenho em baixas temperaturas
Certas ligas de titânio (como Ti - 5AI - 2.5SnELI) apresentam resistência com a redução e aumento da temperatura, mas a plasticidade da redução não é muito, em baixas temperaturas ainda apresentam boa ductilidade e tenacidade, adequado para uso em temperaturas ultrabaixas. Pode ser usado em motores de foguetes de hidrogênio líquido seco e oxigênio líquido, ou em espaçonaves tripuladas para contêineres e caixas de armazenamento de temperatura ultrabaixa.
(5) não magnético
O titânio não é magnético, é usado em projéteis submarinos e não causa explosão de minas.
(6) pequena condutividade térmica
A condutividade térmica do titânio é pequena, apenas 1/5 do aço, alumínio 1/13, cobre 1/25. a baixa condutividade térmica é uma desvantagem do titânio, mas em algumas ocasiões você pode usar esse recurso do titânio.
(7) Baixo módulo de elasticidade
A comparação do módulo de elasticidade do titânio e outros metais é mostrada na Tabela 2-3. o módulo de elasticidade do titânio é apenas 55% do do aço e, quando usado como material estrutural, o baixo módulo de elasticidade é uma desvantagem.
(8) A resistência à tração e a resistência ao escoamento estão muito próximas uma da outra.
Resistência à tração da liga de titânio Ti-6AI-4V de 960MPa, resistência ao escoamento de 892MPa, a diferença entre os dois é de apenas 58MPa.
(9) O titânio é facilmente oxidado em altas temperaturas.
A força de ligação do titânio e do hidrogênio-oxigênio é forte, devemos prestar atenção para evitar a oxidação e a absorção de hidrogênio. A soldagem de titânio deve ser realizada sob proteção de argônio para evitar contaminação. Tubos e placas de titânio devem ser tratados termicamente sob vácuo, tratamento térmico de peças forjadas de titânio para controlar a atmosfera micro-oxidante.
(10) baixa resistência ao amortecimento
Titânio e outros materiais metálicos (cobre, aço) feitos do mesmo formato e tamanho do relógio, com a mesma força para cada relógio descobrirão que o relógio feito de titânio oscila até o som de um longo tempo, ou seja, batendo a energia dada ao relógio não é fácil de desaparecer, por isso dizemos que o desempenho de amortecimento do titânio é baixo.