Was sind die Vor- und Nachteile von Titanlegierungen?
1. Vorteile
1. Hoher Widerstand. Die Dichte einer Titanlegierung beträgt im Allgemeinen etwa 4,51 g/cm3, was nur 60 % der von Stahl ausmacht. Die Dichte von reinem Titan kommt der von gewöhnlichem Stahl nahe. Einige hochfeste Titanlegierungen übertreffen die Festigkeit vieler Baustahllegierungen.
2. Der thermische Widerstand ist hoch. Die Betriebstemperatur ist mehrere hundert Grad höher als die von Aluminiumlegierungen. Es kann bei mittlerer Temperatur immer noch den erforderlichen Widerstand aufrechterhalten. Bei einer Temperatur von 450–500 °C kann es lange Zeit arbeiten. Diese beiden Arten von Titanlegierungen liegen im Bereich von 150 °C bis 500 °C. Im Inneren herrscht immer noch ein hoher spezifischer Widerstand, während der spezifische Widerstand von Aluminiumlegierungen bei 150 °C deutlich abnimmt. Die Arbeitstemperatur von Titanlegierungen kann 500 °C erreichen, während die von Aluminiumlegierungen unter 200 °C liegt.
3. Gute Korrosionsbeständigkeit. Titanlegierungen funktionieren in feuchter Atmosphäre und im Meerwasser und ihre Korrosionsbeständigkeit ist viel besser als die von Edelstahl; Es ist besonders beständig gegen Lochfraß, Säurekorrosion und Spannungskorrosion; Es ist beständig gegen Alkali, Chlorid und Chlor. Organische Materialien, Salpetersäure, Schwefelsäure usw. Sie weisen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Allerdings weist Titan eine geringe Beständigkeit gegenüber Korrosionsmedien mit reduzierendem Sauerstoff und Chromsalzen auf.
4. Gute Leistung bei niedrigen Temperaturen, Titanlegierung kann ihre mechanischen Eigenschaften auch bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen beibehalten. Titanlegierungen mit guter Leistung bei niedrigen Temperaturen und extrem wenig Zwischengitterelementen, wie z. B. TA7, können bei -253 °C einen gewissen Grad an Plastizität aufrechterhalten. Daher ist Titanlegierung auch ein wichtiges Strukturmaterial für niedrige Temperaturen.
5. Die chemische Aktivität von Titan ist hoch und es reagiert stark mit O, N, H, CO, CO2, Wasserdampf und Ammoniak in der Atmosphäre.
6. Die Wärmeleitfähigkeit ist gering. Die Wärmeleitfähigkeit von Titan λ=15.24W/(mK) beträgt etwa 1/4 der von Nickel, 1/5 der von Eisen und 1/14 der von Aluminium. Die Wärmeleitfähigkeit verschiedener Titanlegierungen ist höher als die von Titan. Der Koeffizient sinkt um etwa 50 %. 2.
Nachteile
1. Die größte Einschränkung von Titan und Titanlegierungen ist ihre geringe chemische Reaktivität mit anderen Materialien bei hohen Temperaturen. Diese Eigenschaft zwingt Titanlegierungen dazu, sich von herkömmlichen Raffinierungs-, Schmelz- und Schmelztechniken zu unterscheiden, und führt oft sogar zu Formschäden.
2. Der Preis für Titanlegierungen ist sehr hoch geworden. Daher wurden sie hauptsächlich in Luftfahrtstrukturen, Flugzeugen und High-Tech-Industrien wie der Öl- und Chemieindustrie eingesetzt.
