Titanyumun on özelliğinin tamamını biliyor musunuz?

1, düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, spesifik mukavemet Titanyumun yoğunluğu 4.51g/cm3, çeliğin %57'sidir, titanyum alüminyumdan iki kat daha hafiftir ve alüminyumdan üç kat daha güçlüdür. Titanyum alaşımının özgül mukavemeti (mukavemet / yoğunluk oranı) en büyük endüstriyel alaşımlarda yaygın olarak kullanılır (bkz. Tablo 1), titanyum alaşımının özgül mukavemeti paslanmaz çeliğin 3,5 katı, alüminyum alaşımlarının 1,3 katı, magnezyum alaşımlarının 1,7 katıdır, yani havacılık ve uzay sanayisinde kullanılır. Endüstri, malzemenin yapısı açısından önemlidir. Tablo 1 Titanyum ve diğer metallerin yoğunluk ve özgül mukavemetlerinin karşılaştırılması

2, mükemmel korozyon direnci Titanyumun pasifliği, oksitleyici ortamlarda indirgeyici ortamlardan çok daha iyi olan bir oksit filminin varlığına bağlıdır. İndirgeyici ortamlarda yüksek oranda korozyon meydana gelir. Titanyum, deniz suyu, ıslak klor gazı, klorit ve hipoklorit çözeltileri, nitrik asit, kromik asit, metal klorürler, sülfürler ve organik asitler gibi bazı aşındırıcı ortamlarda korozyona uğramaz. Bununla birlikte, hidrojen üretmek üzere titanyumla reaksiyona giren ortamlarda (örn. hidroklorik ve sülfürik asitler), titanyum genellikle daha yüksek bir korozyon oranına sahiptir. Ancak aside az miktarda oksitleyici madde eklenirse titanyum yüzeyinde bir pasifleştirme filmi oluşur. Bu nedenle titanyum, güçlü sülfürik asit-nitrik asit veya hidroklorik asit-nitrik asit karışımlarında ve hatta serbest klor içeren hidroklorik asitte bile korozyona dayanıklıdır. Titanyumun koruyucu oksit filmi genellikle metalin suyla, hatta küçük miktarlarda su veya su buharıyla karşılaştığında oluşur. Titanyum, suyun tamamen bulunmadığı güçlü oksitleyici bir ortama maruz kalırsa, hızlı oksidasyon meydana gelir ve sıklıkla şiddetli reaksiyonlar, hatta kendiliğinden yanma meydana gelir. Bu tür olaylar, titanyumun fazla nitrojen oksit içeren dumanlı nitrik asitle reaksiyona girmesi ve titanyumun kuru klor gazı ile reaksiyona girmesiyle ortaya çıkmıştır. Yani bu tür reaksiyonların önlenmesi için belli miktarda suyun olması gerekir.

3, iyi ısı direnci Genellikle 150 derecede alüminyum, 310 derecede paslanmaz çelik, bu orijinal performansın kaybıdır ve 500 derecede titanyum alaşımları hala iyi mekanik özellikleri korur. Uçak hızı ses hızının 2,7 katına ulaştığında, uçak yapısının yüzey sıcaklığı 230 dereceye ulaşır, alüminyum alaşımları ve magnezyum alaşımları kullanılamaz, titanyum alaşımları ise gereksinimleri karşılayabilir. Titanyumun ısı direnci iyidir; uçak motoru kompresör diskleri ve kanatlarının yanı sıra uçak gövde kaplamasında da kullanılır.

4, iyi düşük sıcaklık performansı Bazı titanyum alaşımlarının (Ti-5AI-2.5SnELI gibi) sıcaklığın düşürülmesiyle mukavemeti artar, ancak plastisite çok fazla azalmaz, yine de iyi süneklik ve tokluğa sahiptir düşük sıcaklıklarda, ultra düşük sıcaklıklarda kullanıma uygundur. Kuru sıvı hidrojen ve sıvı oksijen roket motorunda veya ultra düşük sıcaklıktaki kaplar ve depolama tanklarının kullanımı için insanlı uzay aracında kullanılabilir.

5, manyetik olmayan Titanyum manyetik değildir, denizaltı kabukları için kullanılır, madenin patlamasına neden olmaz.

6, küçük Titanyum ve diğer metallerin ısıl iletkenliği karşılaştırması Tablo 2'de gösterilmektedir. Tablo 2 Titanyum ve diğer metallerin ısıl iletkenliğinin karşılaştırılması Titanyumun ısıl iletkenliği küçüktür, yalnızca 1/5 çeliği, 1/13 alüminyum için , 1/25 bakır. termal iletkenlik Kötü termal iletkenlik titanyumun bir dezavantajıdır ancak bazı durumlarda titanyumun bu özelliğini kullanabilirsiniz.

7, düşük elastisite modülü Titanyumun elastisite modülü çeliğin sadece %55'i kadardır, yapısal bir malzeme olarak düşük elastisite modülü bir dezavantajdır.

8, çekme mukavemeti ve akma mukavemeti, 960MPa'lık Ti-6AI-4V titanyum alaşımı çekme mukavemetine, 892MPa'lık akma mukavemetine çok yakındır, ikisi arasında sadece 58MPa fark vardır. 9, titanyum ve diğer metallerin termal iletkenlik karşılaştırması 58MPa,

9, titanyumun yüksek sıcaklıklarda oksitlenmesi kolaydır Güçlü bir hidrojen ve oksijen kombinasyonuna sahip titanyum, oksidasyonu ve hidrojen emilimini önlemek için dikkatli olunmalıdır. Kirlenmeyi önlemek için titanyum kaynağı argon koruması altında yapılmalıdır. Titanyum tüp ve levha vakumda ısıl işleme tabi tutulacak, titanyum dövmeler ise mikro-oksidatif atmosferi kontrol etmek için ısıl işleme tabi tutulacak.

Şekil 10'da, düşük sönümleme özellikleri titanyum ve diğer metal malzemelerden (bakır, çelik) yapılmış olan zilin şekli ve boyutu tam olarak aynı olup, her bir zile aynı kuvvet uygulanarak titanyumdan yapılmış saatin zilin sesine kadar salındığını göreceksiniz. ses uzun süre devam eder, yani zile vurulduğunda verilen enerji sayesinde kaybolmak kolay değildir, dolayısıyla titanyum diyoruz. Bu nedenle titanyumun sönümleme özelliğinin düşük olduğunu söylüyoruz.