Титан или нержавеющая сталь что лучше
Основное различие между титаном и нержавеющей сталью заключается в том, что титан является переходным металлом, а нержавеющая сталь — смесью разных металлов.
Титан против. Нержавеющая сталь
Титан — это металл. Нержавеющая сталь состоит из разных металлов. Титан — это металл, а нержавеющая сталь — это сплав. Титан — легкий металл. Нержавеющая сталь тяжелая. Для хирургических имплантатов предпочтительно использовать титан, тогда как нержавеющую сталь для этой цели использовать нельзя. Титан дороже нержавеющей стали. У титана есть свои природные свойства. Свойства нержавеющей стали улучшаются за счет легирования. Когда важна прочность, в промышленности используют титан. Когда важен вес, в промышленности используется нержавеющая сталь. Титан менее плотен, чем сталь. Титан биосовместим, а нержавеющая сталь может быть токсичной. Титан — это твердый металл, который не может легко принимать различные формы; с другой стороны, нержавеющей стали можно легко придать форму. Титан устойчив к усталости и разрушению. Через некоторое время нержавеющая сталь расколется. Титан применяется в аэрокосмической промышленности, а нержавеющая сталь — в кухонной посуде. Титан антитоксичен для здоровья человека, в то время как нержавеющая сталь может вызывать аллергию на никель. Титан антимагнитен, а нержавеющая сталь магнитна. Антикоррозионные свойства титана выше, чем у нержавеющей стали. Цвет титана темнее, а нержавеющая сталь — серебристого.
Сравнительная таблица
| Титана | Нержавеющая сталь |
| Титан — металл с высокой коррозионной стойкостью. | Нержавеющая сталь — это сплав разных металлов. |
| Элемент | |
| Металл | Сплав |
| Плотность | |
| Плотнее | Менее плотный |
| Цена | |
| Дорогие | Подходящая цена |
| Масса | |
| Низкий | Высокий |
| Характеристики | |
| Естественный | Создано путем смешивания металлов |
| Биосовместимость | |
| да | Нет |
| Использует | |
| В авиакосмической промышленности ювелирные изделия | Посуда, товары для здоровья |
Что такое титан?
Титан — прочный металл, обозначаемый символом «Ti». Его протонное число — 22. Цвет от серебристого до более темного. Его молярная масса 47,87 г / моль. В периодической таблице он занимает d-блок. При 25 o C, титан твердый. Титан обладает высокой прочностью, низким удельным весом и меньшей плотностью. Благодаря этим характеристикам это легкий металл. Он обладает высокой устойчивостью к коррозии и окислению и хорошо передает тепло. Все эти свойства делают его идеальным для использования в строительстве и авиастроении. Он находит свое основное применение в производстве деталей космических кораблей, таких как двигатели, планеры и т. Д., Он обычно используется для подготовки труб для потока определенных химикатов. Недавние исследования подтверждают, что титан является биосовместимым, что означает, что он не влияет на человеческий организм. Иммунная система человека не реагирует на титан. Не токсичен. Его используют в медицинской промышленности для создания альтернативных частей человеческого тела, таких как имплантаты бедра, заменители коленного сустава, кардиостимуляторы и определенные пластины для человеческого тела. Стоматологическая промышленность также использует титан для зубных имплантатов. Это постоянно растущая область использования титана. Титан устойчив к усталости, вызванной высокими переменными температурами. Титан — легкий металл, поэтому его используют для изготовления украшений. Ювелирные изделия из золота, серебра и платины легко разъедают; поэтому люди предпочитают украшения из титана. Из этого металла обычно изготавливают титановые кольца и часы. Титан дорог, потому что метод его получения дорогостоящий. Титан обладает антикоррозийными и антимагнитными свойствами. Из этого металла обычно изготавливают титановые кольца и часы. Титан дорог, потому что метод его получения дорогостоящий. Титан обладает антикоррозийными и антимагнитными свойствами. Из этого металла обычно изготавливают титановые кольца и часы. Титан дорог, потому что метод его получения дорогостоящий. Титан обладает антикоррозийными и антимагнитными свойствами.
Что такое нержавеющая сталь?
Нержавеющая сталь — это сплав металлов. Легирование — это метод смешивания металлов для улучшения желаемых характеристик определенной смеси. Этот метод делает сталь антикоррозийной и устойчивой к износу. Это сплав стали с различными металлами, такими как никель, хром, медь, титан, углерод, фосфор и марганец. Он имеет высокий удельный вес и плотность, что делает его прочным и тяжелым. В отраслях, которые предпочитают тяжелые металлы, используется нержавеющая сталь. Обладает низкой электропроводностью. Нержавеющая сталь немагнитна, но некоторые классы обладают магнитными свойствами. Он водостойкий и обычно используется на строительных площадках, которые контактируют с водой. Имеет блестящий вид; поэтому из него готовят бытовые кухонные принадлежности — изделия из нержавеющей стали при готовке выщелачивают никель и хром. В пищевой промышленности и производстве напитков из-за высокого уровня кислотности обычная сталь может ржаветь. Поэтому предпочтительным материалом является нержавеющая сталь. Он также находит свое применение в синтезе бумаги и целлюлозы. Из него готовятся все хирургические инструменты, потому что их легко стерилизовать и автоклавировать. Украшения из нержавеющей стали могут повлиять на людей, страдающих аллергией на никель. В некоторых странах для изготовления мостов используется нержавеющая сталь. Некоторые электростанции используют его для производства энергии, используемой в электролитах и топливных элементах. Украшения из нержавеющей стали могут повлиять на людей, страдающих аллергией на никель. В некоторых странах для изготовления мостов используется нержавеющая сталь. Некоторые электростанции используют его для производства энергии, используемой в электролитах и топливных элементах. Украшения из нержавеющей стали могут повлиять на людей, страдающих аллергией на никель. В некоторых странах для изготовления мостов используется нержавеющая сталь. Некоторые электростанции используют его для производства энергии, используемой в электролитах и топливных элементах.
- Аустенитный
- Ферритный
- Мартенситный
- Дуплекс
Ключевые отличия
- Титан — металл с высокой удельной прочностью, тогда как нержавеющая сталь представляет собой смесь разных металлов.
- Титан — это металл, а нержавеющая сталь — это сплав.
- Титан плотнее, с другой стороны, нержавеющая сталь менее плотна.
- С другой стороны, титан стоит дорого; нержавеющая сталь доступна по приемлемым ценам.
- Титан имеет низкий удельный вес, а нержавеющая сталь — выше.
- Титан биосовместим, а нержавеющая сталь не биосовместима.
- Титан имеет свои природные свойства, а нержавеющая сталь приобретает свойства смешивания металлов.
- Титан используется в самолетостроении, а нержавеющая сталь — в продуктах здравоохранения.
Заключение
Титан — это высокопрочный и антикоррозийный металл, тогда как нержавеющая сталь — это сплав меди, никеля и хрома с улучшенными характеристиками стали.
Титан или нержавеющая сталь что лучше
Видео: Как отличить нержавеющую сталь от титана
Содержание
Основное отличие - титан против нержавеющей стали
Металлы и металлические сплавы являются очень важными веществами в промышленности и строительстве. Титан является известным металлом для его применения в космической промышленности. Сталь - это металлический сплав. Он состоит из железа и некоторых других элементов. Сталь широко используется во всем мире по нескольким причинам, таким как низкая стоимость, простота производства, прочность и т. Д. Существуют различные сорта стали в зависимости от их свойств. Нержавеющая сталь - это такой тип стали. Основное отличие титана от нержавеющей стали состоит в том, что титан - это металл, а нержавеющая сталь - это металлический сплав.
Кея Области Покрыты
1. Что такое титан
- Определение, свойства, использование
2. Что такое нержавеющая сталь
- определение, разные типы, химический состав
3. В чем разница между титаном и нержавеющей сталью
- Сравнение основных различий
Основные термины: аустенитная нержавеющая сталь, биосовместимость, коррозия, дуплексная нержавеющая сталь, ферритная нержавеющая сталь, мартенситная нержавеющая сталь, металл, металлический сплав, нержавеющая сталь, закаливающаяся в осадках, нержавеющая сталь, сталь, титан
Что такое титан
Титан - это химический элемент, обозначаемый символом «Ti». Атомный номер Титана равен 22. Это означает, что один атом Титана имеет 22 протона в своем ядре. Это металл серебристо-серого цвета. Атомный вес этого металла составляет 47,87. Это указывает на то, что один моль титана имеет вес 47 г. Следовательно, молярная масса титана составляет 47,87 г / моль.
Титан - это элемент d-блока в периодической таблице элементов. Поскольку его атомный номер равен 22, электронная конфигурация титана равна [Ar] 3d. 2 4s 2 , При комнатной температуре и давлении титан находится в твердой фазе. Температура плавления этого металла составляет около 1668 ° C. Температура кипения составляет около 3287 ° С.
Титан имеет высокое отношение прочности к весу. Это означает, что этот металл обладает высокой прочностью по сравнению с его весом. Он также обладает отличной коррозионной стойкостью и высокой эффективностью теплообмена. Эти специфические свойства делают титан превосходным металлом для строительных целей.
Рисунок 1: Титан используется для изготовления двигателей и планеров космических кораблей.
Одним из основных применений металлического титана является аэрокосмическая промышленность. Поскольку это легкий металл с высокой прочностью, титан используется для производства деталей космических аппаратов, таких как двигатели, планеры и т. Д. Титан также используется для производства труб для транспортировки химикатов из-за его устойчивости к коррозии.
Согласно последним исследованиям, титан обладает высокой биосовместимостью. Это означает, что он игнорируется иммунной системой человека. Поэтому титан можно использовать для замены поврежденных костей бедра или колена. Свойство коррозионной стойкости также полезно в этой заявке.
Что такое нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь - это металлический сплав, состоящий из железа и хрома, а также некоторых других элементов, таких как никель, молибден, титан и медь. Нержавеющая сталь - это разновидность стали. Содержание хрома в нержавеющей стали составляет около 10-30%.
Наиболее желательным свойством нержавеющей стали является ее коррозионная стойкость. В отличие от обычной стали, она не подвергается коррозии; следовательно, ржавчина отсутствует. Это свойство делает его полезным при производстве кухонных и медицинских изделий, поскольку его можно безопасно использовать во влажной среде. Нержавеющая сталь выдерживает высокие температуры. Поэтому для изготовления кухонных предметов используется нержавеющая сталь. В отличие от обычной стали, нержавеющая сталь имеет блестящий внешний вид, что очень привлекательно.
Рисунок 2: Нержавеющая сталь используется для изготовления кухонных предметов.
Существует пять видов нержавеющей стали. Они есть;
- аустенитный
- ферритные
- мартенситные
- дуплексный
- Отверждение осадков
Аустенитная нержавеющая сталь это самая сварная нержавеющая сталь. Это способствует большей части нержавеющей стали на рынке стали. Ферритная нержавеющая сталь состоит из следовых количеств никеля, хрома и углерода. Эта сталь обладает хорошей пластичностью и пластичностью. Мартенситная нержавеющая сталь это другой тип нержавеющей стали, который содержит около 20% хрома. Дуплекс из нержавеющей стали в основном используется в приложениях трубопроводов. Отверждение осадков хромоникелевая нержавеющая сталь Этот сплав позволяет упрочнять нержавеющую сталь растворами и термической обработкой старением.
Разница между титаном и нержавеющей сталью
Определение
Титан: Титан - это металл, обозначенный символом «Ti».
Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь - это металлический сплав, состоящий из железа и хрома, а также некоторых других элементов.
биосовместимость
Титан: Титан является биосовместимым.
Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь не является биосовместимой.
Титан: Титан имеет небольшой вес по сравнению с прочностью.
Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь имеет большой вес.
плотность
Титан: Титан более плотный, чем нержавеющая сталь.
Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь менее плотная, чем титан.
Приложения
Титан: Титан используется в аэрокосмической промышленности и используется для замены тазобедренного и коленного суставов.
Нержавеющая сталь: Нержавеющая сталь используется для производства кухонной и медицинской продукции.
Заключение
Титан является хорошо известным металлическим веществом благодаря высокому соотношению прочности и веса. Он имеет множество применений в аэрокосмической промышленности. Нержавеющая сталь известна своей коррозионной стойкостью, которая отсутствует у других видов стали. Основное различие между титаном и нержавеющей сталью заключается в том, что титан - это металл, а нержавеющая сталь - это металлический сплав.
Рекомендации:
1. «Нержавеющая сталь | Четыре типа стали | Металлические супермаркеты ». Металлические супермаркеты - Сталь, Алюминий, Нержавеющая сталь, Горячекатаный, Холоднокатаный, Сплав, Углерод, Оцинкованный, Латунь, Бронза, Медь, 17 мая 2016 г.
Титан против нержавеющей стали, в чем разница?
Титан и нержавеющая сталь являются традиционными металлами, которые сегодня часто используются в обрабатывающей промышленности. Эти два металла по своей природе изысканны, и оба обладают уникальным набором свойств и прочностью. Следовательно, знание как титана, так и нержавеющей стали может иметь большое значение для достижения вашей цели в вашем проекте. Мы составили это подробное руководство, чтобы помочь вам отличить оба металла.
Давайте сравним 17 различий между титаном и нержавеющей сталью
Титан и нержавеющая сталь обладают превосходными характеристиками, которые отличают их друг от друга. Для простоты понимания мы проведем сравнение между титаном и нержавеющей сталью, используя разные свойства. Эти свойства включают элементный состав, коррозионную стойкость, электропроводность, теплопроводность, температуру плавления, твердость, вес и многое другое.
Титан против нержавеющей стали: состав элементов
Элементный состав — это характеристика, по которой можно отличить титан от нержавеющей стали. Для сравнения, коммерчески чистый титан содержит множество элементов, включая азот, водород, кислород, углерод, железо и никель. Имея титан в качестве основного элемента, состав других элементов варьируется от 0.013 до 0.5 процента.
С другой стороны, нержавеющая сталь состоит из разновидностей элементного состава с 11% хрома, а также других элементов с процентным составом от 0.03% до более 1.00%. Содержание хрома в нержавеющей стали помогает предотвратить ржавчину, а также обеспечивает характеристики термостойкости. Эти элементы включают алюминий, кремний, серу, никель, селен, молибден, азот, титан, медь и ниобий.
Титан против нержавеющей стали: коррозионная стойкость
Когда дело доходит до применений, связанных с коррозией, существует термин, называемый специальными металлами. Эти специальные металлы обладают высокой коррозионной стойкостью. В этом контексте специальные металлы, такие как титан, обеспечивают высокую коррозионную стойкость и механическую стабильность, в то время как другие металлы, такие как нержавеющая сталь и многие другие, являются недостаточными. Материалы из нержавеющей стали обладают превосходными механическими свойствами; однако их коррозионная стойкость ограничена. Это ограничение в основном встречается в концентрированных кислотах при высоких температурах.
Специальные металлы, такие как титан, наиболее привлекательны для использования в чувствительном к коррозии оборудовании в различных отраслях промышленности. В заключение, титан более устойчив к коррозии, чем нержавеющая сталь, в широкой области, такой как коррозия от щелочей, кислот, природных вод и промышленных химикатов.
Титан против нержавеющей стали: электропроводность
Электропроводность включает поток электронов через материал из-за падения потенциала. Кроме того, атомная структура такого металла сильно влияет на его электропроводность. По сравнению с использованием меди в качестве стандарта для измерения электропроводности, титан не является хорошим проводником. Он демонстрирует проводимость меди около 3.1%, в то время как нержавеющая сталь имеет проводимость меди 3.5%.
С другой точки зрения, электрическое сопротивление, которое противопоставляет материал потоку электронов. С этой точки зрения титан обладает плохой электропроводностью. В результате титан является хорошим резистором.
Титан против нержавеющей стали: теплопроводность
Теплопроводность — еще одна характеристика, которую можно использовать для сравнения титана и нержавеющей стали. Теплопроводность — это мера, с которой титан и нержавеющая сталь могут использоваться для тепловых применений. В этом процессе измеряется и определяется количество энергии, а также скорость, с которой энергия поглощается и передается. Для сравнения, теплопроводность титана составляет 118 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F.
С другой стороны, теплопроводность нержавеющей стали колеблется от 69.4 до 238 БТЕ-дюйм/час-фут²-°F. Это означает, что нержавеющая сталь обладает более высокой теплопроводностью по сравнению с титаном. В ситуации, когда теплопроводность имеет приоритет над другими характеристиками, то можно рассматривать нержавеющую сталь.
Титан против нержавеющей стали: температура плавления
Температура плавления материала, известная как точка плавления, представляет собой температуру, при которой материал начинает переходить из твердой фазы в жидкую. При этой температуре твердая фаза материала и жидкая фаза такого материала находятся в равновесии. Как только материал достигает этого температурного уровня, его можно легко формовать и использовать для термических применений.
В этом случае титан имеет температуру 1650–1670 °C (3000–3040 °F), а нержавеющая сталь — 1230–1530 °C (2250–2790 °F). Это показывает, что, когда для определения точки плавления требуется металл, титан предпочтительнее нержавеющей стали.
Титан против нержавеющей стали: твердость
Твердость материала — это сравнительная величина, которая помогает описать реакцию такого материала на травление, деформацию, царапание или вмятину вдоль поверхности материала. Эта мера в основном выполняется с использованием инденторных машин, которые существуют в большом количестве в зависимости от прочности материала. Для высокопрочных материалов производители или пользователи используют критерий твердости по Бринеллю.
Хотя твердость нержавеющей стали по Бринеллю сильно зависит от состава сплава и термической обработки, в большинстве случаев она тверже титана. Однако титан легко деформируется при вмятинах или царапинах. Чтобы избежать этого, титан образует оксидный слой, называемый слоем оксида титана, который образует исключительно твердую поверхность, сопротивляющуюся большинству сил проникновения. Титан и нержавеющая сталь являются прочными материалами, которые отлично работают в суровых условиях.
Титан против нержавеющей стали: вес
Одним из важных поразительных различий между титаном и нержавеющей сталью является их плотность. Титан имеет превосходное соотношение прочности к весу, благодаря чему он обеспечивает почти такую же прочность, как нержавеющая сталь, при 40% своего веса. При измерении титан наполовину плотнее стали и значительно легче нержавеющей стали.
В результате титан жизненно важен для проектов, требующих минимального веса при максимальной прочности. Вот почему титан отлично подходит для изготовления деталей самолетов и других приложений, зависящих от веса. С другой стороны, сталь применяется в шасси транспортных средств и во многих других областях, но в большинстве случаев снижение веса часто вызывает озабоченность.
Титан против нержавеющей стали: долговечность
Долговечность материала — это его способность оставаться функциональными без использования чрезмерного ремонта или технического обслуживания всякий раз, когда материал сталкивается с проблемами нормальной эксплуатации в течение своего полураспада. И титан, и нержавеющая сталь долговечны благодаря превосходным свойствам, которые они предлагают. Для сравнения, титан примерно в 3-4 раза прочнее нержавеющей стали. Это делает титан долговечным в течение нескольких поколений. Тем не менее, титан можно легко поцарапать, так как он требует регулярной полировки или рискует повредить его поверхность или потускнеть.
Титан против нержавеющей стали: обрабатываемость
Обрабатываемость — это сравнительная оценка, присваиваемая металлам для определения их реакции на механические нагрузки, включая фрезерование, токарную обработку, штамповку и многое другое. Эта оценка жизненно важна для проведения сравнений, чтобы определить лучший обрабатываемый материал для успеха вашего проекта. Кроме того, показатели обрабатываемости можно использовать для определения типа используемой механической обработки. Модуль упругости титана почему-то низкий, что говорит о том, что титан легко изгибается и деформируется. Это связано с трудностями обработки титана, поскольку он склеивает фрезы и предпочитает возвращаться к своей первоначальной форме.
С другой стороны, нержавеющая сталь имеет гораздо более высокий модуль упругости, что позволяет легко обрабатывать ее. В результате он используется в приложениях, включая кромки ножей, потому что он ломается и не сгибается под нагрузкой.
Титан против нержавеющей стали: формуемость
Когда материал проявляет пластическую деформацию, не повреждаясь при формовании, это называется формуемостью материала. Когда титан сравнивают с нержавеющей сталью, титан и его сплав можно формировать с использованием методов и оборудования, подходящих для нержавеющей стали. Однако титан обладает более низкой пластичностью при растяжении и требует больших радиусов изгиба.
Кроме того, титан имеет большую склонность к истиранию по сравнению с нержавеющей сталью и может быть исправлен с помощью горячей штамповки. Кроме того, может иметь место пружинение, в то время как подавляющее большинство титана изготавливается путем холодной или горячей штамповки с последующей горячей проклейкой для решения этой проблемы.
Титан против нержавеющей стали: свариваемость
Свариваемость, также известная как соединяемость, представляет собой способность материала к сварке. Титан и нержавеющая сталь можно сваривать, но один из двух металлов сваривается легче, чем другой. Свариваемость материала обычно используется для определения процесса сварки и для сравнения качества окончательного сварного шва с качеством другого материала. Для сравнения, нержавеющая сталь легче сваривается по сравнению с титаном. Это связано с тем, что сварка титана — это специальность внутри специальности. Хотя на первый взгляд сварка титана похожа на сварку стали, она требует высокого профессионализма.
Титан против нержавеющей стали: предел текучести
При сравнении предела текучести титана и нержавеющей стали интересно отметить, что нержавеющая сталь намного прочнее титана. Это интересное открытие противоречит распространенному заблуждению о том, что предел текучести титана выше, чем у большинства металлов. В то время как титан только на одном уровне с нержавеющей сталью, он демонстрирует это при половине плотности нержавеющей стали. Вот почему титан считается одним из самых прочных металлов на единицу массы.
С другой стороны, нержавеющая сталь является идеальным материалом, когда проект требует общей прочности. В заключение, когда в проекте требуется только прочность, нержавеющая сталь является идеальным выбором, тогда как титан предпочтительнее, когда требуется прочность на единицу массы.
Титан против нержавеющей стали: прочность на растяжение
Предел прочности материала на растяжение является максимальным на инженерной кривой напряжения-деформации. Это максимальное напряжение, которое может выдержать материал при растяжении. Предельная прочность на растяжение в большинстве случаев сокращается до «прочности» или «предела прочности».
Когда металл достигает своего предела прочности на растяжение, материал подвергается сужению, при котором площадь поперечного сечения локально уменьшается. При сравнении титан демонстрирует предел прочности при растяжении 230 МПа (31900 фунтов на квадратный дюйм), в то время как нержавеющая сталь имеет предел прочности при растяжении от 34.5 до 3100 МПа (5000–450000 фунтов на квадратный дюйм). Это значение показывает, что нержавеющая сталь имеет более высокий предел прочности при растяжении и поэтому предпочтительнее титана.
Титан против нержавеющей стали: прочность на сдвиг
Прочность материала на сдвиг — это его устойчивость к нагрузке сдвига до того, как компонент разрушится при сдвиге. Действие сдвига обычно происходит в направлении, параллельном направлению силы, действующей на плоскости. Напряжение сдвига титана составляет от 240 до 335 МПа в зависимости от свойств сплава, в то время как напряжение сдвига нержавеющей стали составляет от 74.5 до 597 МПа. Это показывает, что нержавеющая сталь является идеальным выбором в ситуациях, когда требуется высокая устойчивость к сдвигающей нагрузке.
📚Всё, что необходимо знать о металле ТИТАН (Ti)…
-Титан обладает высокой прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и при этом имеет сравнительно небольшую массу, что делает его применение незаменимым в областях, где важны хорошие механические свойства изделий одновременно с их массой. На странице представлено описание данного металла: физические, химические свойства, области применения, марки и его сплавов, виды продукции.
Основные сведения:
-Титан — химический элемент с порядковым номером 22, атомный вес 47,88, легкий серебристо-белый металл. Плотность 4,51 г/см3, Tпл=1668+(-)5 °С, Tкип=3260 °С. Данный материал сочетает легкость, прочность, высокую коррозионную стойкость, низкий коэффициент теплового расширения, возможность работы в широком диапазоне температур.
История открытия:
-Оксид титана TiO2 впервые был обнаружен в 1789 году английским ученым, специалистом в области минералогии У. Грегором, который при исследовании магнитного железистого песка выделил окись неизвестного металла, назвав ее менакеновой. Первый образец металлического титана получил в 1825 году шведский химик и минераловед Й. Я. Берцелиус.
Свойства титана:
-В периодической системе элементов Д. И. Менделеева Ti расположен в IV группе 4-го периода под номером 22. В важнейших и наиболее устойчивых соединениях металл четырехвалентен. По внешнему виду похож на сталь. Титан относится к переходным элементам. Данный металл плавится при довольно высокой температуре (1668±4 °С) и кипит при 3300 °С, скрытая теплота плавления и испарения почти в два раза больше, чем у железа. Известны две аллотропические модификации титана (две разновидности данного металла, имеющие одинаковый химический состав, но различное строение и свойства). Низкотемпературная альфа-модификация, существующая до 882,5 °С и высокотемпературная бетта-модификация, устойчивая от 882,5 °С и до температуры плавления. По плотности и удельной теплоемкости титан занимает промежуточное место между двумя основными конструкционными металлами: алюминием и железом. Стоит также отметить, что его механическая прочность примерно вдвое больше, чем чистого железа, и почти в шесть раз выше, чем алюминия. Но указанный материал может активно поглощать кислород, азот и водород, которые резко снижают пластические свойства металла. С углеродом титан образует тугоплавкие карбиды, обладающие высокой твердостью. Титан обладает низкой теплопроводностью, которая в 13 раз меньше теплопроводности алюминия и в 4 раза — железа. Коэффициент термического расширения при комнатной температуре сравнительно мал, с повышением температуры он возрастает. Модули упругости титана невелики и обнаруживают существенную анизотропию. Модули упругости характеризуют способность материала упруго деформироваться при приложении к нему силы. Анизотропия заключается в различии свойств упругости в зависимости от направления действия силы. С повышением температуры до 350 °С модули упругости уменьшаются почти по линейному закону. Небольшое значение модулей упругости Ti — существенный его недостаток, т.к. в некоторых случаях для получения достаточно жестких конструкций приходится применять большие сечения изделий по сравнению с теми, которые следуют из условий прочности. Титан имеет довольно высокое удельное электросопротивление, которое в зависимости от содержания примесей колеблется в пределах от 42·10-8 до 80·10-6 Ом·см. При температурах ниже 0,45 К он становится сверхпроводником. Титан — парамагнитный металл. Обычно у парамагнитных веществ магнитная восприимчивость при нагревании уменьшается. Магнитная восприимчивость характеризует связь между намагниченностью вещества и магнитным полем в этом веществе. Данный материал составляет исключение из этого правила — его восприимчивость существенно увеличивается с температурой.
Физические и механические свойства:
Химические свойства:
Достоинства / недостатки:
— Достоинства:
-малая плотность (4500 кг/м3) способствует уменьшению массы выпускаемых изделий;
-высокая механическая прочность. Стоит отметить, что при повышенных температурах (250-500 °С) титановые -сплавы по прочности превосходят высокопрочные сплавы алюминия и магния;
-необычайно высокая коррозионная стойкость, обусловленная способностью Ti образовывать на поверхности -тонкие (5-15 мкм) сплошные пленки оксида ТiO2, прочно связанные с массой металла;
-удельная прочность (отношение прочности и плотности) лучших титановых сплавов достигает 30-35 и более, что почти вдвое превышает удельную прочность легированных сталей.
— Недостатки:
-высокая стоимость производства, Ti значительно дороже железа, алюминия, меди, магния;
-активное взаимодействие при высоких температурах, особенно в жидком состоянии, со всеми газами, -составляющими атмосферу, в результате чего Ti и его сплавы можно плавить лишь в вакууме или в среде инертных газов;
-трудности вовлечения в производство титановых отходов;
-плохие антифрикционные свойства, обусловленные налипанием Ti на многие материалы; титан в паре с титаном вообще не может работать на трение;
-высокая склонность Ti и многих его сплавов к водородной хрупкости и солевой коррозии;
-плохая обрабатываемость резанием, аналогичная обрабатываемости нержавеющих сталей аустенитного класса;
-большая химическая активность, склонность к росту зерна при высокой температуре и фазовые превращения при сварочном цикле вызывают трудности при сварке титана.
Области применения:
-Основная часть титана расходуется на нужды авиационной и ракетной техники и морского судостроения. Его, а также ферротитан используют как легирующую добавку к качественным сталям и как раскислитель. Технический титан идет на изготовление емкостей, химических реакторов, трубопроводов, арматуры, насосов, клапанов и других изделий, работающих в агрессивных средах. Из компактного титана изготавливают сетки и другие детали электровакуумных приборов, работающих при высоких температурах. По использованию в качестве конструкционного материала Ti находится на 4-ом месте, уступая лишь Al, Fe и Mg. Алюминиды титана являются очень стойкими к окислению и жаропрочными, что в свою очередь определило их использование в авиации и автомобилестроении в качестве конструкционных материалов. Биологическая безвредность данного металла делает его превосходным материалом для пищевой промышленности и восстановительной хирургии. Титан и его сплавы нашли широкое применение в технике ввиду своей высокой механической прочности, которая сохраняется при высоких температурах, коррозионной стойкости, жаропрочности, удельной прочности, малой плотности и прочих полезных свойств. Высокая стоимость данного металла и материалов на его основе во многих случаях компенсируется их большей работоспособностью, а в некоторых случаях они являются единственным сырьем, из которого можно изготовить оборудование или конструкции, способные работать в данных конкретных условиях. Титановые сплавы играют большую роль в авиационной технике, где стремятся получить наиболее легкую конструкцию в сочетании с необходимой прочностью. Ti легок по сравнению с другими металлами, но в то же время может работать при высоких температурах. Из материалов на основе Ti изготавливают обшивку, детали крепления, силовой набор, детали шасси, различные агрегаты. Также данные материалы применяются в конструкциях авиационных реактивных двигателей. Это позволяет уменьшить их массу на 10-25%. Из титановых сплавов производят диски и лопатки компрессоров, детали воздухозаборников и направляющих в двигателях, различный крепеж. Еще одной областью применения является ракетостроение. Ввиду кратковременной работы двигателей и быстрого прохождения плотных слоев атмосферы в ракетостроении в значительной мере снимаются проблемы усталостной прочности, статической выносливости и отчасти ползучести. Технический титан из-за недостаточно высокой тепловой прочности не пригоден для применения в авиации, но благодаря исключительно высокому сопротивлению коррозии в ряде случаев незаменим в химической промышленности и судостроении. Так его применяют при изготовлении компрессоров и насосов для перекачки таких агрессивных сред, как серная и соляная кислота и их соли, трубопроводов, запорной арматуры, автоклав, различного рода емкостей, фильтров и т. п. Только Ti обладает коррозионной стойкостью в таких средах, как влажный хлор, водные и кислые растворы хлора, поэтому из данного металла изготовляют оборудование для хлорной промышленности. Также из него делают теплообменники, работающие в коррозионно активных средах, например в азотной кислоте (не дымящей). В судостроении титан используется для изготовления гребных винтов, обшивки морских судов, подводных лодок, торпед и т.д. На данный материал не налипают ракушки, которые резко повышают сопротивление судна при его движении. Титановые сплавы перспективны для использования во многих других применениях, но их распространение в технике сдерживается высокой стоимостью и недостаточной распространенностью данного металла. Соединения титана также получили широкое применение в различных отраслях промышленности. Карбид (TiC) обладает высокой твердостью и применяется в производстве режущих инструментов и абразивных материалов. Белый диоксид (TiO2) используется в красках (например, титановые белила), а также при производстве бумаги и пластика. Титанорганические соединения (например, тетрабутоксититан) применяются в качестве катализатора и отвердителя в химической и лакокрасочной промышленности. Неорганические соединения Ti применяются в химической электронной, стекловолоконной промышленности в качестве добавки. Диборид (TiB2)- важный компонент сверхтвердых материалов для обработки металлов. Нитрид (TiN) применяется для покрытия инструментов.
-Удачной Вам эксплуатации и спасибо за внимание! Надеюсь, что помог Вам!
-С уважением DrPavlov.
Читайте также: