To utmerkede egenskaper til titan og titanlegeringer

Titan og titanlegeringer har to utmerkede egenskaper: høy spesifikk styrke og utmerket korrosjonsbestandighet, og det er grunnen til at titanlegeringer foretrekkes i romfartsindustrien, kjemisk industri, medisinsk ingeniørfag og fritidsindustri.

Spesifikk styrke og ytelse ved høy temperatur:

Metaller varierer mye i tetthet. Litium har den laveste tettheten ved 0.5g/cm-3, mens osmium og iridium har den høyeste tettheten ved 22.5g/cm-3. Tettheten på 5g/cm-3 er delepunktet mellom lette metaller og tungmetaller, så titan med en tetthet på 4,51g/cm-3 er det tyngste lettmetallet. Selv om titan er dobbelt så tett som aluminium (et typisk lettmetall), er det bare omtrent halvparten så tett som jern eller nikkel (fig. 1.1).

Bare under 300 grader er den spesifikke styrken til karbonfiberforsterket plast høyere enn for titanlegeringer (Figur 1.2). Ved høyere temperaturer er den spesifikke styrken til titanlegeringer spesielt utmerket. Imidlertid er den maksimale brukstemperaturen til titan begrenset av dets oksiderende egenskaper. Siden titan-aluminium-forbindelser delvis kan overvinne denne mangelen, har de blitt fokus for legeringsutvikling. Tradisjonelle høytemperatur titanlegeringer kan bare brukes ved temperaturer litt høyere enn 500 grader, mens titan-aluminium-baserte legeringer er direkte sammenlignbare med velutviklede høytemperaturstål og nikkelbaserte superlegeringer (Figur 1.2).

Korrosjonsbestandighet:

Titan og titanlegeringer har god korrosjonsbestandighet. I tillegg til noen eksempler oppsummert i tabellen nedenfor, er det svært viktig å opprettholde integriteten til titanoksidfilmen på titanoverflaten og ikke bli skadet for å sikre dens gode korrosjonsbestandighet; når oksidfilmen er skadet, er det i det minste en sjanse til å få en reparasjon. Derfor har titan og titanlegeringer langsiktig korrosjonsmotstand i oksiderende atmosfærer, og tilstedeværelsen av en liten mengde oksygen og vann er tilstrekkelig til å danne en beskyttende oksidfilm.

Korrosjonsmotstanden til titan kan forbedres ved å tilsette inerte metaller (ofte palladium og rutenium), nikkel og molybden, eller ved å bruke korrosjonshemmere i maskinen. Omfattende korrosjonsdatabaser gir informasjon om korrosjon av spesifikke legeringer i forskjellige medier.

Titan må ha utmerket korrosjonsmotstand i kyst-/offshoreapplikasjoner. På grunn av mekanikk, teknologi og korrosjon har den nye generasjonen offshore-plattformer tusenvis av meter med titanlegering overføring og forsyningsrørledninger.