Två utmärkta egenskaper hos titan och titanlegeringar

Titan och titanlegeringar har två utmärkta egenskaper: hög specifik hållfasthet och utmärkt korrosionsbeständighet, vilket är anledningen till att titanlegeringar föredras inom flygindustrin, kemisk industri, medicinteknik och fritidsindustrin.

Specifik styrka och prestanda vid hög temperatur:

Metaller varierar mycket i densitet. Litium har den lägsta densiteten vid 0.5g/cm-3, medan osmium och iridium har den högsta densiteten vid 22.5g/cm-3. Densiteten 5 g/cm-3 är delningspunkten mellan lättmetaller och tungmetaller, så titan med en densitet på 4,51g/cm-3 är den tyngsta lättmetallen. Även om titan är dubbelt så tätt som aluminium (en typisk lättmetall), är det bara ungefär hälften så tätt som järn eller nickel (Fig. 1.1).

Endast under 300 grader är den specifika hållfastheten hos kolfiberarmerad plast högre än hos titanlegeringar (Figur 1.2). Vid högre temperaturer är den specifika hållfastheten hos titanlegeringar särskilt utmärkt. Den maximala driftstemperaturen för titan begränsas dock av dess oxiderande egenskaper. Eftersom titan-aluminiumföreningar delvis kan övervinna denna brist, har de blivit fokus för utveckling av legeringar. Traditionella högtemperatur titanlegeringar kan endast användas vid temperaturer något högre än 500 grader, medan titan-aluminium-baserade legeringar är direkt jämförbara med välutvecklade högtemperaturstål och nickelbaserade superlegeringar (Figur 1.2).

Korrosionsbeständighet:

Titan och titanlegeringar har god korrosionsbeständighet. Förutom några exempel som sammanfattas i tabellen nedan är det mycket viktigt att bibehålla integriteten hos titanoxidfilmen på titanytan och inte skadas för att säkerställa dess goda korrosionsbeständighet; när oxidfilmen är skadad finns det åtminstone en chans att få en reparation. Därför har titan och titanlegeringar långvarig korrosionsbeständighet i oxiderande atmosfärer, och närvaron av en liten mängd syre och vatten är tillräcklig för att bilda en skyddande oxidfilm.

Korrosionsbeständigheten hos titan kan förbättras genom att tillsätta inerta metaller (ofta palladium och rutenium), nickel och molybden, eller genom att använda korrosionsinhibitorer i maskinen. Omfattande korrosionsdatabaser ger information om korrosion av specifika legeringar i olika medier.

Titan måste ha utmärkt korrosionsbeständighet i kust-/offshoreapplikationer. På grund av mekanik, teknik och korrosion har den nya generationens offshoreplattformar tusentals meter överförings- och tillförselledningar av titanlegering.