Titanium Egenskaber

Tæt pakket hexagonalt

Termoelektrisk ledningsevne

Egenskab Værdi
Atomnummer 22
Atomvægt >47.9
Atomvolumen 10,6 W/D
Kovalent radius 1,32 Å
Ioniseringspotentiale 6.8282 V
Thermisk neutronabsorptionstværsnit 5,6 barns/atom
Krystalstruktur >
Alpha (=882.5 °C, eller 1620 °F)
Beta ( =882.5 °C, eller 1620 °F) Kropscentreret kubisk
Farve Mørkegrå
Densitet 4,51 g/cm3 (0,163 lb/in.3)
Smeltepunkt 1668 ± 10 °C (3035 °F)
Solidus/liquidus 1725 °C (3135 °F)
Skogningspunkt 3260 °C (5900 °F)
Specifik varme (ved 25 °C) 0.5223 kJ/kg K
11.4 W/m K
Fusionsvarme 440 kJ/kg (skønnet)
Fordampevarme 9,83 MJ/kg
Specifik tyngdekraft 4.5
Hårdhed 70 til 74 HRB
Trækstyrke 240 MPa (35 ksi) min
Young’s modul 120 GPa (17 × 106 psi)
Poisson’s ratio 0.361
Friktionskoefficient
Til 40 m/min (125 ft/min) 0,8
Til 300 m/min (1000 ft/min) 0.68
Linær termisk udvidelseskoefficient 8,41 µm/m K
Elektrisk ledningsevne 3% IACS (hvor kobber = 100% IACS) Elektrisk resistivitet (ved 20 °C)
Elektronegativitet 1.5 Paulings
Temperaturkoefficient for elektrisk modstand 0,0026/°C
Magnetisk susceptibilitet (volumen, ved stuetemperatur) 180 ( ±1.7) × 10-6 mks

Farve og fysiske egenskaber

Ren titans farve er metallisk hvid med en let glans. Det befinder sig i den fjerde gruppe i det periodiske system og har det højeste styrke/vægt-forhold af alle grundstoffer. Dens specifikke styrke er 288 kNm/kg. Dens massefylde, 4,5 g/cm3 , er betydeligt mindre end ståls massefylde, som er 7,8 g/cm3. Det er disse egenskaber, der forklarer, hvorfor titan har været ansvarlig for store forbedringer i forholdet mellem tryk og vægt i jetmotorer.

Mekaniske egenskaber

Titan har en fremragende duktilitet og trækstyrke. Dens mindste flydespænding er mellem 240 og 241 MPa i kommercielt ren kvalitet 1. Ti-10V-2Fe-3Al har den højeste flydespænding af alle titanlegeringer på 1260 MPa.

Commercielt rent titan af klasse 1 har en Rockwell B-hårdhed på 70 – 74 og en brudstyrke på 66 MPa-m½. Dens Young’s elasticitetsmodul for rent titan er 120 GPA med et forskydningsmodul på 45 GPA.

Elektriske egenskaber

Titan har en lav elektrisk ledningsevne 3,1 % IACS (International Annealed Copper Standard). Det gør det dårligt egnet til anvendelser, hvor elektrisk ledningsevne er ønskelig. Imidlertid kompenserer dets fysiske og mekaniske egenskaber mere end rigeligt for det.

Termale egenskaber

Titan har en lav varmeledningsevne på 11,4 W/m K, hvilket er en vigtig overvejelse under bearbejdning, idet titanium har en tendens til at opvarme værktøjet i stedet for at fordele varmen gennem metallet, hvilket forkorter værktøjets levetid og kan risikere at beskadige metallets ydeevne.

  • Smeltepunkt 1668 ± 10 °C (3035 °F)
  • Solidus/liquidus 1725 °C (3135 °F)
  • Kogningspunkt 3260 °C (5900 °F)
  • Specifik varme (ved 25 °C) 0,5223 kJ/kg K
  • Termo-ledningsevne 11.4 W/m K
  • Smeltningsvarme 440 kJ/kg (skønnet)
  • Fordamningsvarme 9,83 MJ/kg

Kemiske egenskaber

Ligeom aluminium er rent titan meget reaktivt. Atmosfærisk passivering danner et oxidlag på metallets overflade, der gør det inert. Denne proces sker ikke kun i luft, men også under vand. Et 1-2 nanometer tykt lag dannes øjeblikkeligt og fortykkes til 25 nanometer efter 4 år.

Med dette oxidlag er titan immunt over for angreb fra saltsyre og svovlsyre. Yderligere forbedringer af dets kemiske modstandsdygtighed kommer fra tilføjelsen af palladium i kvaliteterne 11 og 17 til anvendelser i saltvand og kemiske fabriksmiljøer.

Over 800 grader vil titan brænde i nitrogen for at danne titannitrid. Titanium uden sin oxidbelægning udgør en stor risiko for forbrænding i ilt. For egenskaberne for Titans mest almindeligt anvendte legering Ti 6Al 4V se vores datablad for kvalitet 5.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.