Titan ist eine neue Art von Metall und seine Eigenschaften hängen mit dem Verunreinigungsgehalt von Kohlenstoff, Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff usw. zusammen. Der Verunreinigungsgehalt von reinstem Titaniodid überschreitet nicht 0,1 %, aber seine Festigkeit ist gering und seine Plastizität hoch.
Leistung hohe Festigkeit
Einige Titanlegierungen sind härter als viele Stahlsorten. Daher kann die Titanlegierung zur Entwicklung von Produkten mit hoher Festigkeit, guter Steifigkeit und geringem Gewicht entwickelt werden, da die technische Festigkeit (Festigkeit/Dichte) der Titanlegierung im Vergleich zu anderen metallischen Strukturmaterialien höher ist. Die Triebwerksteile, der Rahmen, die Außenhaut, die Befestigungselemente und das Fahrwerk des Flugzeugs bestehen alle aus einer Titanlegierung.
Hohe thermische Intensität. Die Einsatztemperatur ist mehrere hundert Grad höher als die von Aluminiumlegierungen und kann auch bei moderaten Temperaturen die erforderliche Festigkeit beibehalten. Bei 450–500 Grad kann es über einen langen Zeitraum verwendet werden. Zwei oben erwähnte Titanlegierungen können eine sehr hohe spezifische Festigkeit innerhalb von 150–500 Grad beibehalten, während dieses Metall seine spezifische Festigkeit bei 150 Grad drastisch verlor. Die Arbeitstemperatur für Titanlegierungen beträgt bis zu 500 Grad, während die Arbeitstemperatur für Aluminiumlegierungen weniger als 200 Grad beträgt.
Gute Korrosionsbeständigkeit
Leistungsprüfung einer „Titan“-Legierung zur Feststellung ihrer Korrosionsbeständigkeit. Was genau ist das?|Militärische Technologie Titanlegierungen funktionieren in feuchten Atmosphären und Meerwassermedien und ihre Korrosionsbeständigkeit ist viel besser als die von Edelstahl; Hat eine besonders hohe Beständigkeit gegen Lochfraß, Säurekorrosion und Spannungskorrosion; Hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegenüber Alkali, Chlorid, organischen Substanzen wie Chlor, Salpetersäure, Schwefelsäure usw. Titan weist jedoch eine schlechte Korrosionsbeständigkeit gegenüber reduzierenden Sauerstoff- und Chromsalzmedien auf.
Gute Leistung bei niedrigen-Temperaturen
Die mechanischen Eigenschaften von Titanlegierungen können bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen beibehalten werden. Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen, Titanlegierungen mit extrem geringem Zwischengitterelementgehalt wie TA7 weisen selbst bei -253 Grad eine gewisse Plastizität auf. Daher gilt die Titanlegierung auch als wichtiges Tieftemperatur-Konstruktionsmaterial. Trotz der hohen Leistungsfähigkeit von Titanlegierungskomponenten ist die großflächige Anwendung von Titan und seinen Legierungen in der Automobilindustrie aufgrund der hohen Kosten, der schlechten Formbarkeit und der schlechten Schweißleistung noch in weiter Ferne. Das Haupthindernis für eine breitere Verwendung von Titanlegierungen für Automobilanwendungen sind die Kosten. Eine Hauptbeschränkung von Titan und Titanlegierungen ist die Schwierigkeit, bei hohen Temperaturen chemisch mit anderen Materialien zu reagieren.
Hohe chemische Aktivität Titan hat eine hohe chemische Aktivität und absorbiert bei Temperaturen über 600 Grad Sauerstoff, um eine gehärtete Schicht mit hoher Härte zu bilden. Auch eine Erhöhung des Wasserstoffgehalts kann zur Bildung einer spröden Schicht führen. Die durch Gasabsorption erzeugte harte und spröde Oberflächenschicht kann eine Tiefe von 0,1-0,15 mm erreichen, bei einem Härtungsgrad von 20 % bis 30 %. Titan hat eine hohe chemische Affinität und neigt zur Adhäsion an Reibungsoberflächen. Geringe Wärmeleitfähigkeit und Elastizität Die Wärmeleitfähigkeit von Titan, λ=15.24W/(m · K), beträgt etwa 1/4 der von Nickel, 1/5 der von Eisen und 1/14 der von Aluminium. Allerdings ist die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Titanlegierungen etwa 50 % niedriger als die von Titan. Der Elastizitätsmodul einer Titanlegierung ist etwa halb so hoch wie der von Stahl, daher weist sie eine geringe Steifigkeit auf und ist anfällig für Verformungen. Für die Herstellung schlanker Stäbe und dünnwandiger Teile ist es nicht geeignet. Während des Schneidens ist die Rückfederung der bearbeiteten Oberfläche groß, etwa zwei- bis dreimal so groß wie bei rostfreiem Stahl, was zu starker Reibung, Adhäsion und Bindungsverschleiß auf der Rückseite des Werkzeugs führt.
Eine hervorragende Leistung für die Komponenten aus Titanlegierungen, aber bis zur Popularisierung von Titan und seinen Legierungen in der Automobilindustrie ist es wegen der hohen Kosten, der geringen Plastizität und der schlechten Schweißbarkeit aus diesen Gründen noch ein langer Weg. Titanlegierungen gehören zu den stärksten und leichtesten Metallen, sind aber auch teuer und traditionell schwer in großen Mengen herzustellen. Das Haupthindernis für die breitere Verwendung von Titanlegierungen in der Automobilindustrie sind ihre Kosten. Die Haupteinschränkung bei der Verwendung von Titan und seinen Legierungen ist die Leichtigkeit, mit der sie chemischen Angriffen ausgesetzt sind, vorzugsweise mit anderen Materialien (überzogen z. B. mit keramischen Wärmeschutzmaterialien), insbesondere aber in Luft und Wasser bei hohen Temperaturen.
Diese Eigenschaft zwingt Titanlegierungen dazu, sich von herkömmlichen Raffinierungs-, Schmelz- und Gießtechniken zu unterscheiden, und führt häufig zu Schäden an Formen. Infolgedessen ist der Preis für Titanlegierungen sehr hoch geworden. Daher wurden sie zunächst hauptsächlich in Flugzeugstrukturen, Flugzeugen und High-Tech-Industrien wie der Erdöl- und Chemieindustrie eingesetzt.
