1. Bassa densità, elevata resistenza e elevata resistenza specifica
La densità del titanio è di 4,51 g/cm3, che è il 57% dell'acciaio. Il titanio è meno del doppio più pesante dell'alluminio e tre volte più forte dell'alluminio. La resistenza specifica (rapporto resistenza/densità) della lega di titanio è la più grande tra le leghe industriali comunemente utilizzate, 3,5 volte quella dell'acciaio inossidabile, 1,3 volte quella della lega di alluminio e 1,7 volte quella della lega di magnesio, quindi è un materiale strutturale indispensabile per l'industria aerospaziale.
2. Eccellente resistenza alla corrosione
La passività del titanio dipende dalla presenza di una pellicola di ossido e la sua resistenza alla corrosione in mezzi ossidanti è molto migliore che in mezzi riducenti. Il titanio è resistente alla corrosione in una miscela di acido solforico-acido nitrico forte o acido cloridrico-acido nitrico, o anche in acido cloridrico contenente cloro libero. La pellicola protettiva di ossido del titanio si forma spesso quando il metallo tocca l'acqua, anche in una piccola quantità di acqua o vapore acqueo.
3. Buona resistenza al calore
Solitamente l'alluminio perde le sue proprietà originali a 150 gradi, mentre l'acciaio inossidabile perde le sue proprietà originali a 310 gradi, mentre le leghe di titanio mantengono buone proprietà meccaniche a circa 500 gradi.
4. Buone prestazioni a bassa temperatura
La resistenza di alcune leghe di titanio (come Ti-5AI-2.5SnELI) aumenta con la diminuzione della temperatura. Hanno ancora una buona duttilità e tenacità a basse temperature e sono adatte all'uso a temperature ultra basse. Possono essere utilizzate nei motori a razzo a idrogeno liquido secco e ossigeno liquido, o come contenitori a temperatura ultra bassa su veicoli spaziali con equipaggio.
5. Basso modulo elastico
Il modulo elastico del titanio è solo il 55% di quello dell'acciaio. Quando viene utilizzato come materiale strutturale, il basso modulo elastico è uno svantaggio. Tuttavia, quando viene utilizzato come materiale per impianti medici, può adattarsi meglio al modulo elastico delle ossa umane, migliorando l'adattamento tra impianti e tessuti umani.
6. Il titanio si ossida facilmente ad alte temperature
Il titanio ha una forte forza di legame con idrogeno e ossigeno, quindi è importante prevenire l'ossidazione e l'assorbimento di idrogeno. La saldatura del titanio deve essere eseguita sotto protezione di argon per prevenire la contaminazione. I tubi e le piastre sottili in titanio devono essere trattati termicamente sotto vuoto e l'atmosfera micro-ossidante deve essere controllata durante il trattamento termico delle forgiature in titanio.
7. Bassa resistenza allo smorzamento
8. Tre proprietà speciali
(1) Funzione di memoria di forma
Si riferisce alla capacità della lega Ti-50%Ni (atomica) di ripristinare la sua forma originale in determinate condizioni di temperatura. Questo materiale è chiamato lega a memoria di forma.
(2) Superconduttività
Si riferisce alla lega di niobio-titanio. Quando la temperatura scende quasi allo zero assoluto, il filo fatto di lega di niobio-titanio perderà resistenza. Non importa quanto sia grande la corrente, il filo non si scalderà e non ci sarà consumo di energia. È chiamato materiale superconduttore.
(3) Funzione di accumulo dell'idrogeno
Si riferisce alla lega Ti-50%Fe (atomica), che può assorbire una grande quantità di idrogeno. Utilizzando questa caratteristica di Ti-Fe, l'idrogeno può essere immagazzinato in modo sicuro, ovvero, l'immagazzinamento dell'idrogeno non utilizza necessariamente bombole di gas ad alta pressione in acciaio. In determinate condizioni, Ti-Fe può anche rilasciare idrogeno. Ti-Fe è chiamato materiale di accumulo di energia.
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