Dva izvrsna svojstva titana i titanovih legura

Titan i legure titana imaju dva izvrsna svojstva: visoku specifičnu čvrstoću i izvrsnu otpornost na koroziju, zbog čega se legure titana preferiraju u zrakoplovnoj industriji, kemijskoj industriji, medicinskom inženjerstvu i industriji slobodnog vremena.

Specifična čvrstoća i performanse na visokim temperaturama:

Metali se jako razlikuju po gustoći. Litij ima najmanju gustoću od 0,5 g/cm-3, dok osmij i iridij imaju najveću gustoću od 22,5 g/cm-3. Gustoća od 5g/cm-3 je točka razdvajanja lakih i teških metala, tako da je titan s gustoćom od 4,51g/cm-3 najteži laki metal. Iako je titan dvostruko gušći od aluminija (tipičan laki metal), samo je upola gušći od željeza ili nikla (Sl. 1.1).

Tek ispod 300 stupnjeva, specifična čvrstoća plastike ojačane karbonskim vlaknima veća je od one legura titana (Slika 1.2). Na višim temperaturama specifična čvrstoća titanovih legura je posebno izvrsna. Međutim, maksimalna radna temperatura titana ograničena je njegovim oksidacijskim svojstvima. Budući da spojevi titan-aluminij mogu djelomično prevladati ovaj nedostatak, postali su fokus razvoja legura. Tradicionalne visokotemperaturne legure titana mogu se koristiti samo na temperaturama nešto višim od 500 stupnjeva, dok su legure na bazi titana i aluminija izravno usporedive s dobro razvijenim visokotemperaturnim čelicima i superlegurama na bazi nikla (Slika 1.2).

Otpornost na koroziju:

Titan i legure titana imaju dobru otpornost na koroziju. Uz neke primjere sažete u donjoj tablici, vrlo je važno održavati cjelovitost filma titan oksida na površini titana i ne oštetiti ga kako bi se osigurala njegova dobra otpornost na koroziju; kada se oksidni film ošteti, barem postoji šansa za popravak. Stoga titan i legure titana imaju dugotrajnu otpornost na koroziju u oksidirajućim atmosferama, a prisutnost male količine kisika i vode dovoljna je za stvaranje zaštitnog oksidnog filma.

Otpornost titana na koroziju može se poboljšati dodavanjem inertnih metala (često paladija i rutenija), nikla i molibdena ili korištenjem inhibitora korozije u stroju. Opsežne baze podataka o koroziji pružaju informacije o koroziji specifičnih legura u različitim medijima.

Titan mora imati izvrsnu otpornost na koroziju u obalnim/pučinskim primjenama. Zbog mehanike, tehnologije i korozije, nove generacije offshore platformi imaju tisuće metara prijenosnih i opskrbnih cjevovoda od legure titana.