To fremragende egenskaber af titan og titanlegeringer

Titanium og titanlegeringer har to fremragende egenskaber: høj specifik styrke og fremragende korrosionsbestandighed, hvilket er grunden til, at titanlegeringer foretrækkes i luft- og rumfartsindustrien, kemisk industri, medicinteknik og fritidsindustrien.

Specifik styrke og ydeevne ved høj temperatur:

Metaller varierer meget i tæthed. Lithium har den laveste densitet ved 0.5g/cm-3, mens osmium og iridium har den højeste tæthed ved 22.5g/cm-3. Densiteten på 5 g/cm-3 er skillepunktet mellem lette metaller og tungmetaller, så titanium med en densitet på 4,51 g/cm-3 er det tungeste letmetal. Selvom titanium er dobbelt så tæt som aluminium (et typisk letmetal), er det kun omkring halvt så tæt som jern eller nikkel (fig. 1.1).

Kun under 300 grader er den specifikke styrke af kulfiberforstærket plast højere end for titanlegeringer (figur 1.2). Ved højere temperaturer er den specifikke styrke af titanlegeringer særlig fremragende. Den maksimale driftstemperatur for titanium er dog begrænset af dets oxiderende egenskaber. Da titanium-aluminium-forbindelser delvist kan overvinde denne mangel, er de blevet fokus for legeringsudvikling. Traditionelle højtemperatur-titaniumlegeringer kan kun anvendes ved temperaturer lidt højere end 500 grader, mens titanium-aluminium-baserede legeringer er direkte sammenlignelige med veludviklede højtemperaturstål og nikkelbaserede superlegeringer (figur 1.2).

Korrosionsbestandighed:

Titanium og titanlegeringer har god korrosionsbestandighed. Ud over nogle eksempler, der er opsummeret i tabellen nedenfor, er det meget vigtigt at bevare integriteten af ​​titaniumoxidfilmen på titaniumoverfladen og ikke blive beskadiget for at sikre dens gode korrosionsbestandighed; når først oxidfilmen er beskadiget, er der i det mindste en chance for at få en reparation. Derfor har titanium og titanlegeringer langvarig korrosionsbestandighed i oxiderende atmosfærer, og tilstedeværelsen af ​​en lille mængde ilt og vand er tilstrækkelig til at danne en beskyttende oxidfilm.

Korrosionsbestandigheden af ​​titanium kan forbedres ved at tilføje inerte metaller (ofte palladium og ruthenium), nikkel og molybdæn eller ved at bruge korrosionshæmmere i maskinen. Omfattende korrosionsdatabaser giver information om korrosion af specifikke legeringer i forskellige medier.

Titanium skal have fremragende korrosionsbestandighed i kyst-/offshoreapplikationer. Af hensyn til mekanik, teknologi og korrosion har den nye generation offshore platforme tusindvis af meter af titanlegering transmission og forsyningsrørledninger.