Dva odlična svojstva titanijuma i titanijumskih legura

Titanijum i legure titana imaju dva odlična svojstva: visoku specifičnu čvrstoću i odličnu otpornost na koroziju, zbog čega se legure titana preferiraju u vazduhoplovnoj industriji, hemijskoj industriji, medicinskom inženjerstvu i industriji za slobodno vreme.

Specifična čvrstoća i performanse pri visokim temperaturama:

Metali se veoma razlikuju po gustini. Litijum ima najmanju gustinu na 0.5g/cm-3, dok osmijum i iridijum imaju najveću gustinu od 22.5g/cm-3. Gustina od 5g/cm-3 je tačka razdvajanja između lakih metala i teških metala, tako da je titanijum sa gustinom od 4,51g/cm-3 najteži laki metal. Iako je titanijum duplo gušći od aluminijuma (tipičan laki metal), on je samo upola manji od gvožđa ili nikla (slika 1.1).

Samo ispod 300 stepeni, specifična čvrstoća plastike ojačane karbonskim vlaknima veća je od one od legura titanijuma (slika 1.2). Na višim temperaturama, specifična čvrstoća titanijumskih legura je posebno odlična. Međutim, maksimalna radna temperatura titanijuma je ograničena njegovim oksidacionim svojstvima. Budući da titan-aluminij spojevi mogu djelomično prevazići ovaj nedostatak, oni su postali fokus razvoja legura. Tradicionalne legure titanijuma na visokim temperaturama mogu se koristiti samo na temperaturama nešto višim od 500 stepeni, dok su legure na bazi titana i aluminijuma direktno uporedive sa dobro razvijenim visokotemperaturnim čelicima i superlegurama na bazi nikla (slika 1.2).

Otpornost na koroziju:

Titanijum i legure titana imaju dobru otpornost na koroziju. Pored nekih primjera sažetih u donjoj tabeli, vrlo je važno održati integritet filma titanijum oksida na površini titanijuma i ne oštetiti ga kako bi se osigurala njegova dobra otpornost na koroziju; kada se oksidni film ošteti, barem postoji šansa za popravak. Zbog toga titan i legure titana imaju dugotrajnu otpornost na koroziju u oksidirajućim atmosferama, a prisustvo male količine kisika i vode je dovoljno za stvaranje zaštitnog oksidnog filma.

Otpornost titanijuma na koroziju može se poboljšati dodavanjem inertnih metala (često paladijum i rutenijum), nikla i molibdena, ili upotrebom inhibitora korozije u mašini. Opsežne baze podataka o koroziji pružaju informacije o koroziji određenih legura u različitim medijima.

Titanijum je potreban da ima odličnu otpornost na koroziju u priobalnim/odobalnim aplikacijama. Iz razloga mehanike, tehnologije i korozije, platforme nove generacije na moru imaju hiljade metara transportnih i dovodnih cjevovoda od legure titanijuma.