Proprietăți ale titanului

Proprietate Valoare
Numărul atomic 22
Greutate atomică 47.9
Volumetru atomic 10,6 W/D
Rază covalentă 1,32 Å
Potențial de ionizare 6.8282 V
Secțiunea transversală de absorbție a neutronilor termici 5,6 bari/atom
Structura cristalină
Alfa (=882.5 °C, sau 1620 °F) Chiar împachetat hexagonal
Beta ( =882.5 °C, sau 1620 °F) Cubic centrat pe corp
Culoare Cenușiu închis
Densitate 4,51 g/cm3 (0,163 lb/in.3)
Punctul de topire 1668 ± 10 °C (3035 °F)
Solidus/lichidus 1725 °C (3135 °F)
Punctul de fierbere 3260 °C (5900 °F)
Căldura specifică (la 25 °C) 0.5223 kJ/kg K
Conductivitatea termică 11.4 W/m K
Căldura de fuziune 440 kJ/kg (estimată)
Căldura de vaporizare 9,83 MJ/kg
Greutatea specifică 4.5
Duritate 70 până la 74 HRB
Rezistența la tracțiune 240 MPa (35 ksi). min
Modulul lui Young 120 GPa (17 × 106 psi)
Raportul lui Poisson 0.361
Coeficientul de frecare
La 40 m/min (125 ft/min) 0,8
La 300 m/min (1000 ft/min) 0.68
Coeficient de dilatare termică liniară 8,41 µm/m K
Conductivitate electrică 3% IACS (unde cupru = 100% IACS) Rezistivitate electrică (la 20 °C)
Electronegativitate 1.5 Pauling’s
Coeficientul de temperatură al rezistenței electrice 0,0026/°C
Sensibilitate magnetică (volum, la temperatura camerei) 180 ( ±1.7) × 10-6 mks

Culoare și proprietăți fizice

Culoarea titanului pur este alb metalic cu un luciu ușor. Este situat în grupa a patra a tabelului periodic și are cel mai mare raport rezistență/greutate dintre toate elementele. Rezistența sa specifică este de 288 kNm/kg. Densitatea sa, 4,5g/cm3, este considerabil mai mică decât cea a oțelului, care este de 7,8 g/cm3. Aceste proprietăți sunt cele care explică de ce titanul a fost responsabil pentru marile îmbunătățiri ale raportului împingere/greutate al motoarelor cu reacție.

Proprietăți mecanice

Titaniul are o ductilitate și o rezistență la tracțiune excelente. Tensiunea minimă de curgere a acestuia este cuprinsă între 240 și 241 MPa în gradul 1 de puritate comercială. Ti-10V-2Fe-3Al are cea mai mare limită de elasticitate dintre toate aliajele de titan, la 1260 MPa.

Tiandiul de gradul 1 pur din punct de vedere comercial are o duritate Rockwell B de 70 – 74 și o rezistență la rupere de 66 MPa-m½. Modulul de elasticitate al lui Young pentru titanul pur este de 120 GPA cu un modul de forfecare de 45 GPA.

Proprietăți electrice

Titanul are o conductivitate electrică scăzută 3,1% IACS (International Annealed Copper Standard). Acest lucru îl face nepotrivit pentru aplicații în care conductivitatea electrică este de dorit. Cu toate acestea, proprietățile sale fizice și mecanice mai mult decât compensează.

Proprietăți termice

Titaniul are o conductivitate termică scăzută de 11,4 W/m K, care este un aspect important de luat în considerare în timpul prelucrării, titanul tinde să încălzească scula în loc să distribuie căldura prin metal, ceea ce scurtează durata de viață a sculei și poate risca să deterioreze performanța metalului.

  • Punctul de topire 1668 ± 10 °C (3035 °F)
  • Solidus/lichidus 1725 °C (3135 °F)
  • Punctul de fierbere 3260 °C (5900 °F)
  • Căldura specifică (la 25 °C) 0,5223 kJ/kg K
  • Conductivitatea termică 11.4 W/m K
  • Căldura de fuziune 440 kJ/kg (estimată)
  • Căldura de vaporizare 9,83 MJ/kg

Proprietăți chimice

Ca și aluminiul, titanul pur este foarte reactiv. Pasivizarea atmosferică formează un strat de oxid pe suprafața metalelor, ceea ce îl face inert. Acest proces nu are loc numai în aer, ci și sub apă. Un strat de 1-2 nanometri grosime se formează instantaneu și se îngroașă la 25 de nanometri după 4 ani.

Cu acest strat de oxid, titanul este imun la atacul acidului clorhidric și sulfuric. Îmbunătățiri suplimentare ale rezistenței sale chimice provin din adăugarea de paladiu în gradele 11 și 17 pentru aplicații în apă sărată și în medii de uzină chimică.

La peste 800 de grade, titanul va arde în azot pentru a forma nitrură de titan. Titanul fără stratul său de oxid prezintă un risc ridicat de ardere în oxigen. Pentru proprietățile celui mai utilizat aliaj de titan Ti 6Al 4V, cel mai frecvent utilizat, consultați fișa noastră tehnică pentru gradul 5.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.