คุณสมบัติของโลหะผสมไทเทเนียม

ไทเทเนียมเป็นโลหะชนิดใหม่ คุณสมบัติของไทเทเนียมเกี่ยวข้องกับปริมาณคาร์บอน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน ออกซิเจน และสิ่งสกปรกอื่น ๆ ที่มีอยู่ ปริมาณไทเทเนียมไอโอไดด์บริสุทธิ์ที่บริสุทธิ์ที่สุดไม่เกิน 0.1% แต่ ความแข็งแรงของมันคือพลาสติกต่ำและสูง

1. มีความแข็งแรงสูง

ความหนาแน่นของโลหะผสมไททาเนียมโดยทั่วไปประมาณ 4.51g/cm3 เหล็กเพียง 60% ความหนาแน่นของไทเทเนียมบริสุทธิ์ใกล้เคียงกับความหนาแน่นของเหล็กธรรมดา โลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูงบางชนิดเกินความแข็งแรงของเหล็กโครงสร้างโลหะผสมหลายชนิด ดังนั้นความแข็งแรงจำเพาะของโลหะผสมไททาเนียม (ความแข็งแรง / ความหนาแน่น) จึงมากกว่าวัสดุโครงสร้างโลหะอื่น ๆ มาก สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูง ความแข็งแกร่งดี และมีน้ำหนักเบาได้ โลหะผสมไทเทเนียมถูกใช้ในส่วนประกอบเครื่องยนต์ โครงกระดูก หนัง ตัวยึด และเฟืองลงจอดของเครื่องบิน

1. ความแข็งแรงทางความร้อนสูง

การใช้อุณหภูมิสูงกว่าอลูมิเนียมอัลลอยด์สองสามร้อยองศาในอุณหภูมิปานกลางยังคงสามารถรักษาความแข็งแรงที่ต้องการได้ สามารถอยู่ในอุณหภูมิ 450 ~ 500 องศา งานระยะยาวของโลหะผสมไททาเนียมทั้งสองประเภทนี้ในช่วง 150 องศา ~ 500 องศายังคงมีความแข็งแรงจำเพาะสูงและโลหะผสมอลูมิเนียมอยู่ที่ 150 องศากว่าความแข็งแรงของการลดลงอย่างเห็นได้ชัด อุณหภูมิในการทำงานของโลหะผสมไททาเนียมสามารถสูงถึง 500 องศา ในขณะที่โลหะผสมอลูมิเนียมอยู่ต่ำกว่า 200 องศา

1. ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี

โลหะผสมไทเทเนียมในบรรยากาศชื้นและงานสื่อน้ำทะเล ความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่าสแตนเลส การกัดกร่อนของกรด ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของความเค้นมีความแข็งแรงเป็นพิเศษ อัลคาไล คลอไรด์ คลอรีน สินค้าอินทรีย์ กรดไนตริก กรดซัลฟูริก ฯลฯ มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม ไทเทเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำต่อการลดออกซิเจนและตัวกลางเกลือโครเมียม

1. ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำดี

โลหะผสมไทเทเนียมที่อุณหภูมิต่ำและอุณหภูมิต่ำมาก ยังสามารถรักษาคุณสมบัติทางกลได้ ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำที่ดี โลหะผสมไทเทเนียมที่มีองค์ประกอบช่องว่างต่ำมาก เช่น TA7 ในระดับ -253 ยังสามารถรักษาความเป็นพลาสติกในระดับหนึ่งได้ ดังนั้นโลหะผสมไททาเนียมจึงเป็นวัสดุโครงสร้างที่อุณหภูมิต่ำที่สำคัญเช่นกัน

1. กิจกรรมทางเคมีขนาดใหญ่

ไทเทเนียมมีฤทธิ์ทางเคมีและมีปฏิกิริยาเคมีที่รุนแรงกับ O, N, ผลิตภัณฑ์โลหะผสมไทเทเนียม, CO, CO2, ไอน้ำ และแอมโมเนียในบรรยากาศ ปริมาณคาร์บอนที่มากกว่า 0.2% จะก่อตัวเป็น TiC ที่แข็งในโลหะผสมไทเทเนียม อุณหภูมิที่สูงขึ้นและบทบาท N จะสร้างชั้นพื้นผิวแข็ง TiN ด้วย ในระดับ 600 องศาขึ้นไป ไทเทเนียมจะดูดซับออกซิเจนเพื่อสร้างชั้นแข็งที่มีความแข็งสูง ปริมาณไฮโดรเจนเพิ่มขึ้น แต่ยังเกิดชั้นแตกตัวด้วย การดูดซับก๊าซและสร้างความลึกของชั้นพื้นผิวที่เปราะแข็งได้ถึง 0.1 ~ 0.15 มม. ระดับการแข็งตัวคือ 20% ~ 30% ความสัมพันธ์ทางเคมีของไทเทเนียมยังมีขนาดใหญ่และง่ายต่อการสร้างปรากฏการณ์การยึดเกาะกับพื้นผิวเสียดสี

1. ค่าการนำความร้อนและความยืดหยุ่นมีน้อย

ค่าการนำความร้อนของไทเทเนียม γ=15.24W/(mK) คือประมาณ 1/4 ของนิกเกิล, 1/5 ของเหล็ก, 1/14 ของอะลูมิเนียม และโลหะผสมไทเทเนียมต่างๆ มีค่าการนำความร้อนต่ำกว่านั้นประมาณ 50% ของไทเทเนียม โมดูลัสความยืดหยุ่นของโลหะผสมไททาเนียมมีค่าประมาณ 1/2 ของเหล็ก ดังนั้นความแข็งแกร่งจึงไม่ดี เสียรูปง่าย ไม่เหมาะสำหรับทำแท่งเรียวและชิ้นส่วนที่มีผนังบาง และการเด้งกลับของพื้นผิวกลึงเมื่อตัดมีขนาดใหญ่มาก มากกว่าสเตนเลสสตีลประมาณ 2 ถึง 3 เท่า ส่งผลให้เกิดการเสียดสีคม การยึดเกาะ และการสึกกร่อนของพื้นผิวใบมีดด้านหลังของเครื่องมือ