Titán tulajdonságai

tulajdonság érték
atomszám 22
atomsúly 47.9
Atomi térfogat 10,6 W/D
Kovalens sugár 1,32 Å
Ionizációs potenciál 6.8282 V
Thermikus neutronelnyelési keresztmetszet 5,6 barn/atom
Kristályszerkezet
Alfa (=882.5 °C, vagy 1620 °F) Csak hexagonális
Béta ( =882.5 °C vagy 1620 °F) Testközpontú köbös
Szín Sötétszürke
Sűrűség 4.51 g/cm3 (0.163 lb/in.3)
olvadáspont 1668 ± 10 °C (3035 °F)
Szilárd/folyékony 1725 °C. (3135 °F)
Fűtőpont 3260 °C (5900 °F)
Specifikus hő (25 °C-on) 0.5223 kJ/kg K
Hővezető képesség 11.4 W/m K
Fúziós hő 440 kJ/kg (becsült)
Párolgási hő 9,83 MJ/kg
Specifikus fajsúly 4.5
keménység 70-74 HRB
szilárdság 240 MPa (35 ksi). min
Young-modul 120 GPa (17 × 106 psi)
Poisson-szám 0.361
Súrlódási együttható
40 m/min (125 ft/min) 0,8
300 m/min (1000 ft/min) 0.68
Lineráris hőtágulási együttható 8,41 µm/m K
Elektromos vezetőképesség 3% IACS (ahol réz = 100% IACS) Elektromos ellenállás (20 °C-on)
Elektronegativitás 1.5 Pauling-féle
Az elektromos ellenállás hőmérsékleti együtthatója 0,0026/°C
Mágneses szuszceptibilitás (térfogat, szobahőmérsékleten) 180 ( ±1.7) × 10-6 mks

Szín és fizikai tulajdonságok

A tiszta titán színe fémes fehér, enyhe csillogással. A periódusos rendszer negyedik csoportjában helyezkedik el, és minden elem közül a legnagyobb szilárdság/tömeg aránnyal rendelkezik. Fajlagos szilárdsága 288 kNm/kg. Sűrűsége 4,5 g/cm3 , ami lényegesen kisebb, mint az acélé, amely 7,8 g/cm3 . Ezek a tulajdonságok magyarázzák, hogy miért a titán a felelős a sugárhajtóművek tolóerő-tömeg arányának hatalmas javulásáért.

Mechanikai tulajdonságok

A titán kiváló képlékenységgel és szakítószilárdsággal rendelkezik. Minimális folyáshatára 240 és 241 MPa között van a kereskedelmi forgalomban kapható tiszta 1. minőségben. A Ti-10V-2Fe-3Al rendelkezik az összes titánötvözet közül a legmagasabb folyáshatárral, 1260 MPa.

A kereskedelmi forgalomban tiszta 1-es minőségű titán Rockwell B keménysége 70-74, törési szívóssága pedig 66 MPa-m½. A tiszta titán Young rugalmassági modulusa 120 GPA, nyírási modulusa 45 GPA.

Elektromos tulajdonságok

A titán alacsony elektromos vezetőképessége 3,1% IACS (International Annealed Copper Standard). Emiatt rosszul alkalmazható olyan alkalmazásokban, ahol az elektromos vezetőképesség kívánatos. Fizikai és mechanikai tulajdonságai azonban több mint kompenzálják ezt.

Hőtechnikai tulajdonságok

A titánnak alacsony, 11,4 W/m K hővezető képessége van, ami fontos szempont a megmunkálás során, a titán hajlamos felmelegíteni a szerszámot ahelyett, hogy a hőt eloszlatná a fémen keresztül, ami lerövidíti a szerszám élettartamát és a fém teljesítményének károsodását kockáztatja.

  • Az olvadáspont 1668 ± 10 °C (3035 °F)
  • Szilárd/folyékony 1725 °C (3135 °F)
  • Fűtőpont 3260 °C (5900 °F)
  • Specifikus hő (25 °C-on) 0,5223 kJ/kg K
  • Hővezetési tényező 11.4 W/m K
  • Fúziós hő 440 kJ/kg (becsült)
  • Gőzölési hő 9,83 MJ/kg

Kémiai tulajdonságok

A tiszta titán az alumíniumhoz hasonlóan erősen reaktív. A légköri passziválás egy oxidréteget képez a fém felületén, amely inaktívvá teszi azt. Ez a folyamat nemcsak levegőn, hanem víz alatt is lejátszódik. Az 1-2 nanométer vastag réteg azonnal kialakul, és 4 év múlva 25 nanométeresre vastagodik.

Ezzel az oxidréteggel a titán immunis a sósav és a kénsav támadásával szemben. Vegyszerállóságát tovább javítja a palládium hozzáadása a 11. és 17. fokozatban a sós vízben és vegyi üzemek környezetében való alkalmazáshoz.

A titán 800 fok felett a titán nitrogénnel elég, és titán-nitrid keletkezik. Az oxidbevonat nélküli titán nagymértékben veszélyezteti az oxigénben való égést. A titán leggyakrabban használt ötvözetének, a Ti 6Al 4V-nek a tulajdonságaiért tekintse meg 5. osztályú adatlapunkat.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.