Titanegenskaper

Egenskaper Värde
Atomnummer 22
Atomvikt 47.9
Atomvolym 10,6 W/D
Kovalent radie 1,32 Å
Ioniseringspotential 6.8282 V
Termal neutronabsorptionstvärsnitt 5,6 barns/atom
Kristallstruktur
Alpha (=882.5 °C, eller 1620 °F) Tätt packad hexagonal
Beta ( =882.5 °C, eller 1620 °F) Kroppscentrerad kubisk
Färg Mörkgrå
Densitet 4,51 g/cm3 (0,163 lb/in.3)
Smältpunkt 1668 ± 10 °C (3035 °F)
Solidus/liquidus 1725 °C (3135 °F)
Kokpunkt 3260 °C (5900 °F)
Specifik värme (vid 25 °C) 0.5223 kJ/kg K
Värmeledningsförmåga 11.4 W/m K
Fusionsvärme 440 kJ/kg (uppskattning)
Förångningsvärme 9,83 MJ/kg
Specifik gravitation 4.5
Hårdhet 70 till 74 HRB
Töjgräns 240 MPa (35 ksi) min
Ungs modul 120 GPa (17 × 106 psi)
Poissonkvot 0.361
Friktionsfaktor
Vid 40 m/min (125 ft/min) 0,8
Vid 300 m/min (1000 ft/min) 0.68
Temperaturutvidgningskoefficient 8,41 µm/m K
Elektrisk ledningsförmåga 3% IACS (där koppar = 100% IACS) Elektrisk resistivitet (vid 20 °C)
Elektronegativitet 1.5 Paulings
Temperaturkoefficient för elektriskt motstånd 0,0026/°C
Magnetisk känslighet (volym, vid rumstemperatur) 180 ( ±1.7) × 10-6 mks

Färg och fysikaliska egenskaper

Rent titans färg är metalliskt vit med en mild lyster. Det ligger i den fjärde gruppen i det periodiska systemet och har det högsta förhållandet mellan styrka och vikt av alla grundämnen. Dess specifika hållfasthet är 288 kNm/kg. Dess densitet på 4,5 g/cm3 är betydligt lägre än stålets densitet på 7,8 g/cm3. Det är dessa egenskaper som förklarar varför titan har varit ansvarigt för stora förbättringar av jetmotorernas förhållande mellan dragkraft och vikt.

Mekaniska egenskaper

Titan har utmärkt duktilitet och draghållfasthet. Dess lägsta sträckgräns är mellan 240 och 241 MPa i kommersiellt ren kvalitet 1. Ti-10V-2Fe-3Al har den högsta sträckgränsen av alla titanlegeringar med 1260 MPa.

Kommersiellt rent titan av klass 1 har en Rockwell B-hårdhet på 70-74 och en brottstyvhet på 66 MPa-m½. Dess Youngs elasticitetsmodul för rent titan är 120 GPA med en skjuvmodul på 45 GPA.

Elektriska egenskaper

Titan har låg elektrisk ledningsförmåga 3,1 % IACS (International Annealed Copper Standard). Det gör den dåligt lämpad för tillämpningar där elektrisk ledningsförmåga är önskvärd. Dess fysikaliska och mekaniska egenskaper kompenserar dock mer än väl.

Termiska egenskaper

Titan har en låg värmeledningsförmåga på 11,4 W/m K vilket är ett viktigt övervägande vid maskinbearbetning, titan har en tendens att värma upp verktyget i stället för att fördela värmen genom metallen vilket förkortar verktygets livslängd och kan riskera att skada metallens prestanda.

  • Smältpunkt 1668 ± 10 °C (3035 °F)
  • Solidus/liquidus 1725 °C (3135 °F)
  • Kokpunkt 3260 °C (5900 °F)
  • Specifik värme (vid 25 °C) 0,5223 kJ/kg K
  • Värmeledningsförmåga 11.4 W/m K
  • Fusionsvärme 440 kJ/kg (uppskattad)
  • Förångningsvärme 9,83 MJ/kg

Kemiska egenskaper

Likt aluminium är rent titan mycket reaktivt. Atmosfärisk passivering bildar ett oxidskikt på metallens yta som gör den inert. Denna process sker inte bara i luft utan även under vatten. Ett 1-2 nanometer tjockt lager bildas omedelbart och tjocknar till 25 nanometer efter 4 år.

Med detta oxidskikt är titan immunt mot angrepp från saltsyra och svavelsyra. Ytterligare förbättringar av dess kemikaliebeständighet kommer från tillägget av palladium i kvaliteterna 11 och 17 för tillämpningar i saltvatten och kemiska fabriksmiljöer.

Ovanför 800 grader kommer titan att brinna i kväve för att bilda titannitrid. Titan utan sin oxidbeläggning utgör en stor risk för förbränning i syre. För egenskaperna hos titanets mest använda legering Ti 6Al 4V se vårt datablad för kvalitet 5.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.