Analiza delovanja kovinskega titana

Na splošno aluminij izgubi svoje prvotne lastnosti pri 150 stopinjah, nerjaveče jeklo izgubi svoje prvotne lastnosti pri 310 stopinjah, titanove zlitine pa še vedno ohranjajo dobre mehanske lastnosti pri približno 500 ~ 600 stopinjah. Ko hitrost letala doseže 2,7 macha, površinska temperatura strukture letala doseže 230 stopinj. Aluminijeve zlitine in magnezijeve zlitine niso več na voljo, vendar lahko titanove zlitine izpolnjujejo zahteve. Titan ima dobro toplotno odpornost in se uporablja v diskih in rezilih kompresorjev letalskih motorjev ter v oplaščenju zadnjih trupov letal.

Trdnost nekaterih titanovih zlitin (kot je Ti-5Al-2.5SnELI) se poveča z nižanjem temperature, vendar se plastičnost ne zmanjša veliko. Še vedno ima dobro plastičnost in žilavost pri nizkih temperaturah in je primeren za uporabo pri ultra nizkih temperaturah. Uporablja se lahko v raketnih motorjih na tekoči vodik in tekoči kisik ali kot ultra nizkotemperaturni vsebniki in rezervoarji za shranjevanje na vesoljskih plovilih s posadko.

Titan sam po sebi ni magneten, prav tako so nemagnetne titanove zlitine, ki ne vsebujejo železa, zato se je mogoče magnetnim motnjam učinkovito izogniti. Uporablja se za granate podmornic in ne bo povzročilo eksplozij min. Poleg tega, da se uporablja v nacionalni obrambi, zračnih silah in proizvodnji orožja, se pogosto uporablja tudi v železniškem inženiringu, komunikacijah, vesolju, letalstvu, visokotehnoloških laboratorijih, bolnišnicah (skeni, rentgenski žarki, slikanje z magnetno resonanco, elektrokardiogrami, katodne cevi), medicina, jedrska industrija, jedrska magnetna resonanca, magnetni spektrometer, visoko Teslov magnet, delovanje na prostem, gradnja dokov, potapljanje, kemična industrija, protipožarna zaščita, razsoljevanje, ladjedelništvo, naftne in plinske ploščadi na morju, industrija soli itd.

Toplotna prevodnost titanove zlitine je majhna, kar pomeni, da se hitro segreje in počasi prevaja toploto. Njegova toplotna prevodnost je le 1/5 jekla, 1/13 aluminija in 1/25 bakra. Slaba toplotna prevodnost je slabost titana, vendar je to lastnost titana v nekaterih primerih mogoče izkoristiti.

Modul elastičnosti titana je le polovica modula elastičnosti jekla. Ko se uporablja kot strukturni material, je njegov nizek modul elastičnosti slabost in je nagnjen k upogibu.

Natezna trdnost in meja tečenja titana

Natezna trdnost titanove zlitine Ti-6Al-4V je 960MPa, meja tečenja pa 892MPa. Razlika med obema je samo 58MPa. Ta lastnost povzroči, da titan med obdelavo povzroči veliko vzmetenje, ki ga je treba premagati.

Titan ima močno vezno moč z vodikom in kisikom. Paziti je treba, da se prepreči oksidacija in absorpcija vodika. Varjenje titana je treba izvajati pod zaščito z argonom, da preprečite kontaminacijo. Titanove cevi in ​​plošče je treba toplotno obdelati v vakuumu, mikrooksidacijsko atmosfero pa je treba nadzorovati med toplotno obdelavo titanovih odkovkov.

Po obliki in velikosti enake ure so izdelane iz titana in drugih kovinskih materialov (baker, jeklo). Ko smo z enako močjo udarjali po različnih zvonovih, smo ugotovili, da je zvok trajal dlje, ko je zvon iz titana nihal, to pomeni, da energija, ki jo je dobil zvon z udarcem, ni zlahka izginila, kar kaže na to, da ima titan slabše dušilne lastnosti in lahko se uporablja Izdelava različnih glasbil.

Titanova funkcija spomina oblike, funkcija superprevodnosti in funkcija absorpcije vodika se imenujejo tri posebne funkcije titana in titanovih zlitin.

Funkcija spomina oblike titana

Določen delež zlitine Ti-Ni lahko obnovi prvotno obliko pod določenimi temperaturnimi pogoji, to pomeni, da ima funkcijo spomina oblike. Ta material se imenuje zlitina s spominom oblike. Danes se zlitine s spominom oblike pogosto uporabljajo v letalstvu, pomorstvu, orožju, medicini in industriji.

Ko temperatura pade blizu ničle, žice iz zlitine niobija in titana izgubijo odpornost in postanejo superprevodne. Ko skoznjo teče večji tok, se žica ne segreje in ne porabi energije. Nb-Ti imenujemo superprevodni material.

Določen delež zlitine Ti-Fe ima sposobnost absorbiranja velikih količin vodika. Z uporabo te lastnosti je mogoče vodik varno shraniti, pod določenimi pogoji pa je mogoče shranjeno zlitino Ti-Fe uporabiti za sproščanje vodika, kar predstavlja alternativo uporabi jeklenih visokotlačnih plinskih jeklenk za shranjevanje vodika. Ta lastnost se imenuje funkcija absorpcije vodika titana, materiali s to funkcijo pa se imenujejo materiali za shranjevanje energije.