チタンは新しいタイプの金属です。チタンの性能は、炭素、窒素、水素、酸素などの不純物の含有量に関係しています。最も純粋なヨウ化チタンの不純物含有量は 0.1% 未満ですが、強度が低く、可塑性が高いです。99.5% の工業用純チタンの特性は次のとおりです。熱伝導率λ=15.24W/(mK)、引張強さσb=539MPa、伸びδ=25%、断面収縮ψ=25%、弾性率E=1.078×105MPa、硬度HB195。
高強度
チタン合金の密度は一般に約 4.51g/cm3 であり、鋼の 60% にすぎません。また、一部の高強度チタン合金は、多くの合金構造用鋼の強度を超えています。したがって、チタン合金の比強度 (強度/密度) ははるかに大きくなります。高いユニット強度、優れた剛性、および軽量の部品を製造できる他の金属構造材料よりも優れています。航空機エンジン部品、スケルトン、スキン、ファスナー、着陸装置はすべてチタン合金を使用しています。
高熱強度
使用温度はアルミニウム合金より数百度高く、中温でも必要な強度を維持でき、450～500℃の温度で長時間使用できます。150℃〜500℃の範囲のこれら2種類のチタン合金は依然として非常に高い比強度を持ち、150℃のアルミニウム合金の比強度は大幅に低下しました.チタン合金の作業温度は500℃に達することができますが、アルミニウム合金の作業温度はそれ以下です. 200℃。
腐食に対する良好な耐性
チタン合金の耐食性は、湿った雰囲気や海水でのステンレス鋼よりもはるかに優れています.孔食、酸腐食、応力腐食抵抗は特に強く、アルカリ、塩化物、塩素有機物、硝酸に対して優れた耐食性を持っています. 、硫酸など。しかし、還元酸素とクロム媒体に対するチタンの耐食性は貧弱です。
良好な低温性能
チタン合金は、低温および超低温で機械的特性を維持できます。良好な低温性能と、TA7 などの侵入元素が非常に少ないチタン合金は、-253℃で一定の可塑性を維持できます。したがって、チタン合金も重要です。低温構造材料。
高い化学活性
チタン合金製品
チタン合金製品
チタンは、大気中の O2、N2、H2、CO、CO2、水蒸気、アンモニア、その他のガスと強い化学反応を起こします。炭素含有量が 0.2% を超えると、チタン合金に硬い TiC が形成されます。温度が高いと、Nとの相互作用によりTiNの硬い表面層が形成されます。温度が600℃を超えると、チタンは酸素を吸収して硬度の高い硬化層を形成します。水素含有量が上昇すると、脆い層が形成されます。ガスの吸収によって生成される硬くて脆い表面層の深さは 0.1 ~ 0.15 mm に達することがあり、硬化度は 20% ~ 30% です。チタンの化学的親和性も大きく、摩擦による付着が生じやすいです。水面。
熱伝導率弾性が小さい
チタンの熱伝導率(λ=15.24W/(m・K))は、ニッケルの約1/4、鉄の約1/5、アルミの約1/14で、各種チタンの熱伝導率とほぼ同じです。合金はチタンよりも約50％低い.チタン合金の弾性率は鋼の約1/2であるため、剛性が低く、変形しやすく、細い棒や薄肉の部品で作られてはならず、切断時に表面のリバウンド加工がステンレスの約2~3倍と大きく、工具表面に激しい摩擦、凝着、凝着摩耗が発生します。