티타늄과 그 특성

티타늄은 금속 화학 원소이며, 화학 기호 Ti, 원자 번호 22는 내화성 희귀 비철 금속에 속합니다.

티타늄의 특성과 탄소, 수소, 산소 및 기타 불순물이 포함되어 있으며 가장 순수한 요오드화 티타늄 불순물 함량은 0.1%를 넘지 않지만 강도는 낮고 소성이 높습니다. 99.5% 공업용 순수 티타늄 특성은 다음과 같습니다: 밀도 P=4.5g/cm3, 녹는점 1800°C, 열 전도성 λ=15.24W / (MK), 인장 강도 σ b {{10} }MPa, 신장률: δ=25%, 단면 신장률:δ =25%, 단면 수축률ψ=25%, 탄성 터치 E=1.078×105MPa, 경도 HB195.

티타늄은 저밀도, 고융점, 높은 비강도, 내식성, 고온 및 저온 성능, 비자성, 무독성, 생체 적합성을 특징으로 하는 은백색 전이 금속입니다. 그 중에서도 고강도 성능이 특히 두드러지고, 고강도 티타늄 합금 강도와 고강도 강철이 눈에 띄지만 밀도는 거의 절반에 불과합니다. 또한 티타늄과 합금은 형상 기억, 초전도성, 수소 저장 등의 특성도 가지고 있습니다.

티타늄 특성

고강도 : 알루미늄합금의 1.3배, 마그네슘합금의 1.6배, 금속재료의 챔피언인 스테인레스강의 3.5배. 티타늄 합금 밀도는 일반적으로 약 4.5g/cm3이며 강철의 60%에 불과하며 순수 티타늄의 강도는 일반 강철의 강도에 가깝고 일부 고강도 티타늄 합금은 많은 합금 구조용 강철의 강도를 초과하므로 티타늄 합금은 강도(강도/밀도)는 다른 금속 구조 재료보다 훨씬 크며 고강도, 인성, 경량 부품 및 부품의 단위로 만들 수 있으며, 항공기 엔진 구조 부품, 뼈대, 표피, 항공기 엔진 구조, 뼈대 , 스킨, 패스너 및 랜딩 기어 등은 티타늄 합금을 사용합니다.

높은 열 강도: 알루미늄 합금보다 수백 도 더 높은 온도를 사용하면 중간 온도에서도 여전히 필요한 강도를 유지할 수 있으며 450-500 C 온도에서 장기간 작업할 수 있습니다.

우수한 내식성: 산, 알칼리 및 대기 부식에 대한 저항력이 강하며 특히 피팅 및 응력 부식에 대한 저항성이 강합니다. 습한 대기와 해수 매체에서 티타늄 합금이 작동하며 다른 내식성은 스테인레스 스틸보다 훨씬 낫습니다. 공식, 산부식, 응력부식성은 특히 강하며, 알칼리, 염화물, 염소유기물, 질산, 황산 등은 내식성이 우수하나 티타늄은 산소환원성이 있고 크롬염 매체 내식성은 떨어진다.

우수한 저온 성능: 격자간 원소가 매우 낮은 티타늄 합금 TA7은 -253 정도에서 어느 정도의 가소성을 유지할 수 있습니다. 저온 및 초저온에서 티타늄 합금은 여전히 ​​기계적 특성을 유지할 수 있고 저온 성능이 우수하며 -253 ℃에서 TA7과 같은 매우 낮은 티타늄 합금의 격자간 원소도 유지할 수 있습니다. 어느 정도의 가소성을 가지므로 티타늄 합금 산업은 중요한 저온 구조 재료입니다.

화학적 활성: 고온에서 화학적 활성이 높으며 공기 중의 수소, 산소 및 기타 가스 불순물과 쉽게 화학 반응하여 경화층을 생성합니다. 티타늄의 화학적 활성은 크고 대기 O, N, H, CO, CO2, 수증기, 암모니아 등이 강한 화학 반응을 일으킵니다. 탄소 함량이 0.2%보다 높으면 티타늄 합금에 단단한 TiC가 형성됩니다. 더 높은 온도에서는 N과 작용하여 TiN 단단한 표면층이 형성됩니다. 6{4}}0도 이상에서는 티타늄이 산소를 흡수하여 경도가 높은 경화층을 형성합니다. 수소 함량이 증가하면 취약한 층도 형성됩니다. 가스 흡수로 인해 단단하고 부서지기 쉬운 표면층의 깊이는 최대 0.1-0.15mm까지 가능하며 경화도는 20-30%입니다. 티타늄은 화학적 친화력도 크고 마찰면에 의한 접착 현상이 일어나기 쉽습니다.

열전도율이 작고 탄성 촉감이 작음: 티타늄의 열전도율 λ= 15.2W/(M, K)는 니켈의 약 1/4, 철은 5/1, 알루미늄은 1/14 및 다양한 티타늄 합금 티타늄의 열전도율보다 티타늄 합금의 열전도율이 약 50% 낮고, 티타늄 합금은 탄성 촉감이 강철의 약 1/2이므로 강성이 좋지 않고 변형되기 쉽고 길고 얇은 막대를 만드는 데 적합하지 않습니다. 벽이 얇은 부품, 절단, 기계 가공 시 반동 표면이 약 2-3배로 커서 표면이 마찰 표면에 달라붙게 됩니다. 스테인레스 스틸 2-3 배, 공구 후면 블레이드 표면의 강한 마찰, 접착, 접착 마모를 초래합니다.