1. Tính chất cơ học
Titan nguyên chất thương mại
Sức mạnh: Nó có độ bền kéo tương đối thấp, tăng theo cấp độ. Ví dụ, độ bền kéo của Lớp 1 là khoảng 240–370 MPa và của Lớp 4 có thể đạt tới 480–620 MPa. Nó là một vật liệu điển hình vớiđộ dẻo cao và độ bền thấp.
Độ dẻo và độ dẻo dai: Nó có độ giãn dài tuyệt vời (lên tới 20%–30%) và hiệu suất tạo hình nguội-, cho phép dễ dàng xử lý thành các tấm, ống mỏng và các bộ phận có hình dạng-phức tạp mà không bị nứt.
Chống mỏi: Độ bền mỏi của nó ở mức vừa phải và dễ bị phá hủy do mỏi dưới tải trọng xen kẽ có chu kỳ-cao.
Hợp kim titan
Sức mạnh: Các nguyên tố hợp kim như nhôm (Al), vanadi (V) và thiếc (Sn) được thêm vào để cải thiện đáng kể độ bền. Ví dụ: độ bền kéo của hợp kim Ti{4}}6Al-4V thông thường có thể vượt quá 860 MPa và độ bền kéo của hợp kim titan cường độ cao có thể đạt tới 1200–1400 MPa, cho thấycường độ cao và độ dẻo vừa phải.
Độ dẻo và độ dẻo dai: Độ giãn dài của hợp kim titan thường thấp hơn so với titan nguyên chất thương mại (thường là 10%–15%). Một số hợp kim có độ bền-cao thậm chí còn giảm độ dẻo dai và dễ bị gãy giòn ở nhiệt độ thấp.
Mệt mỏi & chống leo: Hợp kim titan có độ bền mỏi và khả năng chống rão tuyệt vời, đặc biệt ở nhiệt độ trung bình-đến{1}}cao. Chúng có thể duy trì sự ổn định về cấu trúc trong thời gian dài dưới các tải trọng xen kẽ và-áp suất nhiệt độ cao, vượt trội hơn nhiều so với titan nguyên chất thương mại.
2. Chống ăn mòn
Titan nguyên chất thương mại
Nó cókhả năng chống ăn mòn phổ quát vượt trội. Bề mặt của nó có thể tạo thành một lớp màng thụ động titan dioxide (TiO₂) dày đặc, có khả năng tự phục hồi, có thể chống lại sự ăn mòn của hầu hết các axit hữu cơ, axit vô cơ (trừ axit flohydric đậm đặc và axit sulfuric đậm đặc nóng), chất kiềm, dung dịch muối và môi trường khí quyển.
Nó hoạt động tốt trong môi trường ăn mòn khắc nghiệt như nước biển, môi trường chứa clo -và khí clo ướt, đồng thời được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hóa học và kỹ thuật hàng hải.
Hợp kim titan
Khả năng chống ăn mòn của hợp kim titan làliên quan đến loại và hàm lượng của các nguyên tố hợp kim. Ví dụ: hợp kim titan loại -(ví dụ: Ti{6}}5Al-2.5Sn) có khả năng chống ăn mòn gần bằng với titan nguyên chất thương mại, trong khi hợp kim titan loại - hoặc + -(ví dụ: Ti-6Al-4V) có khả năng chống ăn mòn giảm nhẹ do có thêm vanadi và các nguyên tố khác.
Hợp kim titan không thích hợp với môi trường có tính ăn mòn cao như axit khử mạnh và môi trường giàu ion clorua- ở nhiệt độ cao, vì các nguyên tố hợp kim có thể gây ra hiện tượng ăn mòn rỗ cục bộ hoặc ăn mòn giữa các hạt.
3. Ổn định nhiệt
Titan nguyên chất thương mại
Nhiệt độ sử dụng lâu dài của nó tương đối thấp, thường không vượt quá 315 độ. Khi nhiệt độ vượt quá giới hạn này, tốc độ oxy hóa tăng nhanh và màng oxit bề mặt trở nên lỏng lẻo, mất tác dụng bảo vệ.
Nó có hiệu suất-ở nhiệt độ thấp tuyệt vời. Lấy Cấp 1 làm ví dụ, nó có thể duy trì độ bền tốt ở -253 độ mà không bị gãy giòn, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng đông lạnh.
Hợp kim titan
Nó có độ ổn định nhiệt độ-cao tuyệt vời. Ví dụ: Ti{6}}6Al-4V có thể được sử dụng trong thời gian dài ở nhiệt độ 400–500 độ và hợp kim titan chịu nhiệt (ví dụ: Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo) có thể chịu được nhiệt độ trên 600 độ.
Hiệu suất ở nhiệt độ-thấp thay đổi tùy theo loại hợp kim. -. Hợp kim titan có độ bền ở nhiệt độ-thấp tốt, trong khi một số loại hợp kim -có thể bị suy giảm độ bền ở nhiệt độ cực-thấp.
4. Hiệu suất xử lý
Titan nguyên chất thương mại
Làm việc nguội: Nó có hiệu suất tạo hình nguội tuyệt vời-và có thể được xử lý bằng cách dập, uốn và kéo mà không cần ủ trung gian.
hàn: Có khả năng hàn tốt, các mối hàn có độ bền và khả năng chống ăn mòn cao, không có yêu cầu khắt khe về quá trình hàn.
Khả năng gia công: Có khả năng gia công nhất định nhưng dễ bị dính vào dụng cụ trong quá trình gia công, đòi hỏi phải sử dụng dụng cụ có độ cứng và chất làm mát cao.
Hợp kim titan
Làm việc nguội: Hầu hết các hợp kim titan có hiệu suất tạo hình nguội kém do độ bền cao và độ dẻo thấp và cần xử lý ủ trung gian để giảm độ cứng và cải thiện độ dẻo.
hàn: Hàn khó hơn so với titan nguyên chất thương mại. Các nguyên tố hợp kim dễ bị oxy hóa và phân tách trong quá trình hàn, dẫn đến giảm hiệu suất của mối nối, do đó cần có các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt (ví dụ, che chắn bằng argon).
Khả năng gia công: Nó có khả năng gia công kém, khả năng chống cắt cao và độ mòn dụng cụ nghiêm trọng, đòi hỏi phải sử dụng các quy trình và công cụ cắt chuyên dụng.
