Karakteristik Kinerja Paduan Titanium

Paduan titanium memiliki keunggulan kepadatan rendah, kekuatan spesifik tinggi, ketahanan korosi yang baik, ketahanan panas tinggi, kinerja proses yang baik dan sebagainya, ini adalah bahan struktur rekayasa dirgantara yang lebih ideal. Ini banyak digunakan di berbagai bidang.

Titanium adalah jenis logam baru, sifat titanium dan kandungan karbon, nitrogen, hidrogen, oksigen dan pengotor lainnya terkait dengan kandungan pengotor titanium iodida murni tidak lebih dari 0.1%, namun kekuatannya rendah, plastisitas tinggi. 99,5% kinerja titanium industri adalah murni: kepadatan ρ=4.5g / cm3, titik leleh 1725 derajat, kekerasan HB195.

Kekuatan tinggi

Kepadatan paduan titanium umumnya sekitar 4,51g/cm3, hanya 60% baja, kekuatan titanium murni hanya mendekati kekuatan baja biasa, beberapa paduan titanium berkekuatan tinggi melebihi kekuatan banyak baja paduan. Oleh karena itu, kekuatan spesifik paduan titanium (kekuatan / kepadatan) jauh lebih besar dibandingkan bahan struktur logam lainnya, dapat menghasilkan satuan kekuatan tinggi, kekakuan yang baik, bagian dan komponen yang ringan. Saat ini, paduan titanium digunakan pada komponen mesin, rangka, kulit, pengencang, dan roda pendaratan pesawat terbang.

Kekuatan termal yang tinggi

Penggunaan suhu dibandingkan paduan aluminium beberapa ratus derajat lebih tinggi pada suhu sedang masih dapat mempertahankan kekuatan yang dibutuhkan, bisa pada suhu 450 ~ 500 derajat untuk pekerjaan jangka panjang; paduan titanium di kisaran 150 derajat ~ 500 derajat masih memiliki kekuatan spesifik yang sangat tinggi, dan paduan aluminium di 150 derajat dibandingkan kekuatan penurunan yang jelas. Suhu kerja paduan titanium bisa mencapai 500 derajat, sedangkan paduan aluminium di bawah 200 derajat.

Ketahanan korosi yang baik

Paduan titanium bekerja di atmosfer lembab dan media air laut, ketahanan korosinya jauh lebih baik daripada baja tahan karat; pitting, korosi asam, ketahanan korosi tegangan sangat kuat; alkali, klorida, klorin, bahan organik, asam nitrat, asam sulfat, dll. memiliki ketahanan korosi yang sangat baik. Namun, titanium memiliki ketahanan korosi yang buruk terhadap media reduksi oksigen dan garam kromium.

Kinerja suhu rendah yang baik

Paduan titanium pada suhu rendah dan suhu sangat rendah, masih dapat mempertahankan sifat mekaniknya. Kinerja suhu rendah yang baik, elemen celahnya adalah paduan titanium yang sangat rendah, dalam derajat -253 juga dapat mempertahankan tingkat plastisitas tertentu. Oleh karena itu, paduan titanium juga merupakan bahan struktural suhu rendah yang penting.

Aktivitas kimia yang tinggi

Titanium aktif secara kimia dan bereaksi kuat dengan O, N, H, CO, CO2, uap air, amonia, dll di atmosfer. Ketika kandungan karbon lebih besar dari 0.2%, TiC keras akan terbentuk dalam paduan titanium; ketika suhu lebih tinggi, peran N juga akan membentuk lapisan permukaan keras TiN; di atas 600 derajat, titanium menyerap oksigen untuk membentuk lapisan keras dengan kekerasan tinggi; kenaikan kandungan hidrogen, maka juga akan membentuk lapisan yang rapuh. Penyerapan gas dan kedalaman lapisan permukaan keras yang rapuh hingga 0,1 ~ 0,15 mm, tingkat pengerasannya adalah 20% ~ 30%. Afinitas kimia Titanium juga besar, sehingga mudah menghasilkan fenomena adhesi dengan permukaan gesekan.

Konduktivitas termal kecil, modulus elastisitas kecil

Konduktivitas termal titanium λ=15.24W/(mK) adalah sekitar 1/4 nikel, 1/5 besi, 1/14 aluminium, dan berbagai paduan titanium memiliki konduktivitas termal sekitar 50% lebih rendah dari itu dari titanium. Modulus elastisitas paduan titanium sekitar 1/2 baja, sehingga kekakuannya buruk, mudah berubah bentuk, tidak cocok untuk membuat batang ramping dan bagian berdinding tipis, dan pantulan permukaan mesin saat pemotongan sangat besar, sekitar 2 hingga 3 kali lebih banyak dari baja tahan karat, mengakibatkan gesekan tajam, daya rekat, dan keausan ikatan pada permukaan bilah belakang perkakas.