Vlastnosti titanu

Vlastnost Hodnota
Atomické číslo 22
Atomická hmotnost 47.9
Atomový objem 10,6 W/D
Kovalentní poloměr 1,32 Å
Ionizační potenciál 6.8282 V
Průřez absorpce tepelných neutronů 5,6 barů/atom
Krystalová struktura
Alfa (=882.5 °C nebo 1620 °F) Zavřený hexagonální
Beta ( =882.5 °C, neboli 1620 °F) Tělesně centrovaný kubický
Barva Tmavě šedá
Hustota 4,51 g/cm3 (0,163 lb/in.3)
Teplota tání 1668 ± 10 °C (3035 °F)
Teplota tuhnutí/kapalnosti 1725 °C (3135 °F)
Teplota varu 3260 °C (5900 °F)
Měrné teplo (při 25 °C) 0.5223 kJ/kg K
Tepelná vodivost 11.4 W/m K
Tavné teplo 440 kJ/kg (odhad)
Výparné teplo 9,83 MJ/kg
Měrná hmotnost 4.5
Tvrdost 70 až 74 HRB
Pevnost v tahu 240 MPa (35 ksi) min
Youngův modul 120 GPa (17 × 106 psi)
Poissonův poměr 0.361
Koeficient tření
Při 40 m/min (125 ft/min) 0,8
Při 300 m/min (1000 ft/min) 0.68
Koeficient lineární tepelné roztažnosti 8,41 µm/m K
Elektrická vodivost 3% IACS (kde měď = 100% IACS) Elektrický odpor (při 20 °C)
Elektronegativita 1.5 Paulingův
Teplotní koeficient elektrického odporu 0,0026/°C
Magnetická susceptibilita (objemová, při pokojové teplotě) 180 ( ±1.7) × 10-6 mks

Barva a fyzikální vlastnosti

Barva čistého titanu je kovově bílá s jemným leskem. Nachází se ve čtvrté skupině periodické tabulky prvků a má nejvyšší poměr pevnosti k hmotnosti ze všech prvků. Jeho měrná pevnost je 288 kNm/kg. Jeho hustota 4,5 g/cm3 je podstatně nižší než hustota oceli, která je 7,8 g/cm3. Právě tyto vlastnosti vysvětlují, proč se titan zasloužil o výrazné zlepšení poměru tahu a hmotnosti proudových motorů.

Mechanické vlastnosti

Titan má vynikající tažnost a pevnost v tahu. Jeho minimální mez kluzu se u komerčně čisté třídy 1 pohybuje mezi 240 a 241 MPa. Ti-10V-2Fe-3Al má nejvyšší mez kluzu ze všech slitin titanu 1260 MPa.

Komerčně čistý titan třídy 1 má tvrdost podle Rockwella B 70 – 74 a lomovou houževnatost 66 MPa-m½. Jeho Youngův modul pružnosti pro čistý titan je 120 GPA se smykovým modulem 45 GPA.

Elektrické vlastnosti

Titan má nízkou elektrickou vodivost 3,1 % IACS (International Annealed Copper Standard). To ho činí nevhodným pro aplikace, kde je elektrická vodivost žádoucí. Jeho fyzikální a mechanické vlastnosti to však více než kompenzují.

Tepelné vlastnosti

Titan má nízkou tepelnou vodivost 11,4 W/m K, což je důležitý faktor při obrábění, titan má tendenci zahřívat nástroj místo rozvádění tepla po kovu, což zkracuje životnost nástroje a může hrozit poškození výkonu kovu.

  • Teplota tání 1668 ± 10 °C (3035 °F)
  • Tuhost/kapalnost 1725 °C (3135 °F)
  • Teplota varu 3260 °C (5900 °F)
  • Měrné teplo (při 25 °C) 0,5223 kJ/kg K
  • Tepelná vodivost 11.4 W/m K
  • Tavné teplo 440 kJ/kg (odhad)
  • Výparné teplo 9,83 MJ/kg

Chemické vlastnosti

Stejně jako hliník je čistý titan vysoce reaktivní. Atmosférická pasivace vytváří na povrchu kovu vrstvu oxidu, která jej činí inertním. Tento proces probíhá nejen na vzduchu, ale i pod vodou. Okamžitě se vytvoří 1-2 nanometry silná vrstva, která po 4 letech zesílí na 25 nanometrů.

Díky této vrstvě oxidu je titan imunní vůči působení kyseliny chlorovodíkové a sírové. Další zlepšení jeho chemické odolnosti přináší přídavek palladia v třídách 11 a 17 pro použití ve slané vodě a v prostředí chemických závodů.

Při teplotě nad 800 stupňů se titan spaluje v dusíku za vzniku nitridu titanu. Titan bez oxidového povlaku představuje vysoké riziko hoření v kyslíku. Vlastnosti nejčastěji používané slitiny titanu Ti 6Al 4V najdete v našem datovém listu třídy 5.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.