| Eigenschaft | Wert |
| Atomzahl | 22 |
| Atomgewicht | 47.9 |
| Atomvolumen | 10,6 W/D |
| Kovalenter Radius | 1,32 Å |
| Ionisierungspotential | 6.8282 V |
| Thermischer Neutronenabsorptionsquerschnitt | 5,6 Scheunen/Atom |
| Kristallstruktur | |
| Alpha (=882.5 °C, oder 1620 °F) | Kristallstruktur |
| Beta ( =882.5 °C, oder 1620 °F) | Körperzentriert kubisch |
| Farbe | Dunkelgrau |
| Dichte | 4,51 g/cm3 (0.163 lb/in.3) |
| Schmelzpunkt | 1668 ± 10 °C (3035 °F) |
| Festkörper/Flüssigkeit | 1725 °C (3135 °F) |
| Siedepunkt | 3260 °C (5900 °F) |
| Spezifische Wärme (bei 25 °C) | 0.5223 kJ/kg K |
| Wärmeleitfähigkeit | 11.4 W/m K |
| Schmelzwärme | 440 kJ/kg (geschätzt) |
| Verdampfungswärme | 9,83 MJ/kg |
| Spezifische Dichte | 4.5 |
| Härte | 70 bis 74 HRB |
| Zugfestigkeit | 240 MPa (35 ksi) min |
| Jungscher Modul | 120 GPa (17 × 106 psi) |
| Poissonsche Zahl | 0.361 |
| Reibungskoeffizient | |
| bei 40 m/min (125 ft/min) | 0,8 |
| bei 300 m/min (1000 ft/min) | 0.68 |
| Längenausdehnungskoeffizient | 8,41 µm/m K |
| Elektrische Leitfähigkeit | 3% IACS (wobei Kupfer = 100% IACS) Elektrischer Widerstand (bei 20 °C) |
| Elektronegativität | 1.5 Pauling’s |
| Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstands | 0,0026/°C |
| Magnetische Suszeptibilität (Volumen, bei Raumtemperatur) | 180 ( ±1.7) × 10-6 mks |
Farbe und physikalische Eigenschaften
Die Farbe von Reintitan ist metallisch weiß mit einem leichten Glanz. Es befindet sich in der vierten Gruppe des Periodensystems und hat das höchste Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aller Elemente. Seine spezifische Festigkeit beträgt 288 kNm/kg. Seine Dichte ist mit 4,5 g/cm3 deutlich geringer als die von Stahl, die 7,8 g/cm3 beträgt. Diese Eigenschaften erklären, warum Titan für die enorme Verbesserung des Verhältnisses von Schubkraft zu Gewicht von Düsentriebwerken verantwortlich ist.
Mechanische Eigenschaften
Titan hat eine ausgezeichnete Dehnbarkeit und Zugfestigkeit. Seine Mindeststreckgrenze liegt zwischen 240 und 241 MPa im handelsüblichen Reinheitsgrad 1. Ti-10V-2Fe-3Al hat mit 1260 MPa die höchste Streckgrenze aller Titanlegierungen.
Handelsübliches Reintitan Grad 1 hat eine Rockwell B-Härte von 70 – 74 und eine Bruchzähigkeit von 66 MPa-m½. Der Elastizitätsmodul für Reintitan beträgt 120 GPA mit einem Schermodul von 45 GPA.
Elektrische Eigenschaften
Titan hat eine niedrige elektrische Leitfähigkeit von 3,1% IACS (International Annealed Copper Standard). Dadurch ist es für Anwendungen, bei denen elektrische Leitfähigkeit erwünscht ist, schlecht geeignet. Seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften gleichen dies jedoch mehr als aus.
Thermische Eigenschaften
Titan hat eine niedrige Wärmeleitfähigkeit von 11,4 W/m K, was bei der Bearbeitung ein wichtiger Faktor ist, da Titan dazu neigt, das Werkzeug zu erhitzen, anstatt die Wärme durch das Metall zu verteilen, was die Lebensdauer des Werkzeugs verkürzt und die Leistung des Metalls beeinträchtigen kann.
- Schmelzpunkt 1668 ± 10 °C (3035 °F)
- Solidus/Liquidus 1725 °C (3135 °F)
- Siedepunkt 3260 °C (5900 °F)
- Spezifische Wärme (bei 25 °C) 0,5223 kJ/kg K
- Wärmeleitfähigkeit 11.4 W/m K
- Schmelzwärme 440 kJ/kg (geschätzt)
- Verdampfungswärme 9,83 MJ/kg
Chemische Eigenschaften
Wie Aluminium ist reines Titan hochreaktiv. Die Passivierung an der Luft bildet eine Oxidschicht auf der Oberfläche des Metalls, die es inert macht. Dieser Prozess findet nicht nur an der Luft, sondern auch unter Wasser statt. Eine 1-2 Nanometer dicke Schicht bildet sich sofort und verdickt sich nach 4 Jahren auf 25 Nanometer.
Mit dieser Oxidschicht ist Titan immun gegen den Angriff von Salz- und Schwefelsäure. Weitere Verbesserungen der chemischen Beständigkeit ergeben sich aus der Zugabe von Palladium in den Sorten 11 und 17 für Anwendungen in Salzwasser und in chemischen Anlagen.
Über 800 Grad verbrennt Titan in Stickstoff und bildet Titaniumnitrid. Titan ohne seine Oxidschicht birgt ein hohes Risiko der Verbrennung in Sauerstoff. Die Eigenschaften der am häufigsten verwendeten Titanlegierung Ti 6Al 4V finden Sie in unserem Datenblatt für Grad 5.