Właściwość | Wartość |
Liczba atomowa | 22 |
Waga atomowa | 47.9 |
Objętość atomowa | 10,6 W/D |
Promień kowalencyjny | 1,32 Å |
Potencjał jonizacji | 6.8282 V |
Przekrój absorpcji neutronów termicznych | 5,6 stodoły/atom |
Struktura krystaliczna | |
Alfa (=882.5 °C, lub 1620 °F) | Ciasno upakowany heksagonalny |
Beta ( =882.5 °C, lub 1620 °F) | Ciało skupione sześcienne |
Kolor | Ciemnoszary |
Gęstość | 4.51 g/cm3 (0.163 lb/in.3) |
Temperatura topnienia | 1668 ± 10 °C (3035 °F) |
Ciało stałe/ciekłe | 1725 °C (3135 °F) |
Punkt wrzenia | 3260 °C (5900 °F) |
Ciepło właściwe (w 25 °C) | 0.5223 kJ/kg K |
Przewodność cieplna | 11.4 W/m K |
Ciepło syntezy | 440 kJ/kg (szacunkowo) |
Ciepło parowania | 9,83 MJ/kg |
Grawitacja właściwa | 4.5 |
Twardość | 70 do 74 HRB |
Wytrzymałość na rozciąganie | 240 MPa (35 ksi) min |
Moduł Younga | 120 GPa (17 × 106 psi) |
Współczynnik Poissona | 0.361 |
Współczynnik tarcia | |
Przy 40 m/min (125 ft/min) | 0.8 |
Przy 300 m/min (1000 ft/min) | 0.68 |
Współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej | 8,41 µm/m K |
Przewodność elektryczna | 3% IACS (gdzie miedź = 100% IACS) Rezystywność elektryczna (w 20 °C) |
Elektronegatywność | 1.5 Paulinga |
Temperaturowy współczynnik oporu elektrycznego | 0,0026/°C |
Podatność magnetyczna (objętość, w temperaturze pokojowej) | 180 ( ±1.7) × 10-6 mks |
Kolor i właściwości fizyczne
Kolor czystego tytanu jest metalicznie biały z delikatnym połyskiem. Znajduje się on w czwartej grupie układu okresowego i ma najwyższy stosunek wytrzymałości do masy spośród wszystkich pierwiastków. Jego wytrzymałość właściwa wynosi 288 kNm/kg. Jego gęstość, 4,5g/cm3 jest znacznie mniejsza niż stali, która wynosi 7,8 g/cm3. To właśnie te właściwości wyjaśniają, dlaczego tytan jest odpowiedzialny za znaczną poprawę stosunku siły ciągu do masy silników odrzutowych.
Właściwości mechaniczne
Tytan ma doskonałą plastyczność i wytrzymałość na rozciąganie. Jego minimalna granica plastyczności wynosi od 240 do 241 MPa w komercyjnie czystym gatunku 1. Ti-10V-2Fe-3Al posiada najwyższą granicę plastyczności ze wszystkich stopów tytanu 1260 MPa.
Commercially pure grade 1 titanium has a Rockwell B Hardness of 70 – 74 and a fracture toughness of 66 MPa-m½. Jego moduł sprężystości Younga dla czystego tytanu wynosi 120 GPA, a moduł ścinania 45 GPA.
Właściwości elektryczne
Tytan ma niską przewodność elektryczną 3,1% IACS (International Annealed Copper Standard). To sprawia, że źle nadaje się do zastosowań, w których przewodnictwo elektryczne jest pożądane. Jednak jego właściwości fizyczne i mechaniczne więcej niż rekompensują.
Właściwości cieplne
Tytan ma niską przewodność cieplną 11,4 W/m K, co jest ważnym czynnikiem podczas obróbki, tytan ma tendencję do nagrzewania narzędzia zamiast rozprowadzania ciepła po metalu, co skraca żywotność narzędzia i może grozić uszkodzeniem wydajności metalu.
- Punkt topnienia 1668 ± 10 °C (3035 °F)
- Ciało stałe/płynne 1725 °C (3135 °F)
- Punkt wrzenia 3260 °C (5900 °F)
- Ciepło właściwe (w 25 °C) 0,5223 kJ/kg K
- Przewodność cieplna 11.4 W/m K
- Ciepło topnienia 440 kJ/kg (szacunkowo)
- Ciepło parowania 9.83 MJ/kg
Właściwości chemiczne
Podobnie jak aluminium czysty tytan jest wysoce reaktywny. Pasywacja atmosferyczna tworzy warstwę tlenku na powierzchni metalu, czyniąc go obojętnym. Proces ten zachodzi nie tylko w powietrzu, ale również pod wodą. Warstwa o grubości 1-2 nanometrów tworzy się natychmiast i po 4 latach zagęszcza się do 25 nanometrów.
Z tą warstwą tlenku tytan jest odporny na działanie kwasu solnego i siarkowego. Dalsze ulepszenia jego odporności chemicznej wynikają z dodania palladu w gatunkach 11 i 17 do zastosowań w słonej wodzie i środowiskach zakładów chemicznych.
Powyżej 800 stopni tytan spala się w azocie tworząc azotek tytanu. Tytan bez swojej powłoki tlenkowej przedstawia wysokie ryzyko spalania w tlenie. Właściwości najczęściej używanego stopu tytanu Ti 6Al 4V można znaleźć w naszej karcie danych dla gatunku 5.
.