1. Mekanik Özellikler
Ticari Olarak Saf Titanyum
Kuvvet: Nispeten düşük çekme dayanımına sahiptir, bu da kaliteyle birlikte artar. Örneğin, Sınıf 1'in çekme mukavemeti yaklaşık 240-370 MPa'dır ve Sınıf 4'ün çekme mukavemeti 480-620 MPa'ya ulaşabilir. ile tipik bir malzemedir.yüksek süneklik ve düşük mukavemet.
Süneklik ve Dayanıklılık: Mükemmel uzama (%20–%30'a kadar) ve soğuk-şekillendirme performansına sahiptir; ince plakalar, borular ve karmaşık-şekilli bileşenlerin çatlamadan kolayca işlenmesine olanak tanır.
Yorulma Direnci: Yorulma mukavemeti orta düzeydedir ve yüksek-döngülü alternatif yükler altında yorulma arızasına eğilimlidir.
Titanyum Alaşımları
Kuvvet: Mukavemeti önemli ölçüde artırmak için alüminyum (Al), vanadyum (V) ve kalay (Sn) gibi alaşım elementleri eklenir. Örneğin, yaygın kullanılan Ti-6Al-4V alaşımının gerilme mukavemeti 860 MPa'yı aşabilir ve yüksek mukavemetli titanyum alaşımlarının çekme mukavemeti 1200–1400 MPa'ya ulaşabilir;yüksek mukavemet ve orta süneklik.
Süneklik ve Dayanıklılık: Titanyum alaşımlarının uzaması genellikle ticari olarak saf titanyumdan daha düşüktür (genellikle %10-15). Hatta bazı yüksek-mukavemetli alaşımların tokluğu azalmıştır ve düşük sıcaklıklarda gevrek kırılmaya eğilimlidirler.
Yorulma ve Sürünme Direnci: Titanyum alaşımları, özellikle orta{0}}ila-yüksek sıcaklıklarda mükemmel yorulma mukavemetine ve sürünme direncine sahiptir. Ticari olarak saf titanyumdan çok daha üstün olan, değişken yükler ve yüksek-sıcaklık stresi altında yapısal stabiliteyi uzun süre koruyabilirler.
2. Korozyon Direnci
Ticari Olarak Saf Titanyum
Varolağanüstü evrensel korozyon direnci. Yüzeyi, çoğu organik asidin, inorganik asitlerin (konsantre hidroflorik asit ve sıcak konsantre sülfürik asit hariç), alkalilerin, tuz çözeltilerinin ve atmosferik ortamların erozyonuna direnebilen yoğun, kendi kendini- onaran bir titanyum dioksit (TiO₂) pasif filmi oluşturabilir.
Deniz suyu, klor-içeren ortamlar ve ıslak klor gazı gibi zorlu aşındırıcı ortamlarda iyi performans gösterir ve kimya ve denizcilik mühendisliği alanlarında yaygın olarak kullanılır.
Titanyum Alaşımları
Titanyum alaşımlarının korozyon direnciAlaşım elementlerinin türü ve içeriği ile ilgili. Örneğin, -tipi titanyum alaşımları (örneğin, Ti-5Al-2.5Sn) ticari olarak saf titanyumunkine yakın korozyon direncine sahipken, -tipi veya + -tipi titanyum alaşımları (örneğin, Ti-6Al-4V), vanadyum ve diğer elementlerin eklenmesinden dolayı biraz daha düşük korozyon direncine sahiptir.
Titanyum alaşımları, güçlü indirgeyici asitler ve yüksek sıcaklıklarda klorür iyonu-zengin ortamları gibi son derece aşındırıcı ortamlar için uygun değildir; çünkü alaşım elementleri yerel oyuklanma korozyonuna veya tanecikler arası korozyona neden olabilir.
3. Termal Kararlılık
Ticari Olarak Saf Titanyum
Uzun-dönem hizmet sıcaklığı nispeten düşüktür ve genellikle 315 dereceyi aşmaz. Sıcaklık bu sınırı aştığında oksidasyon hızı artar ve yüzeydeki oksit filmi gevşeyerek koruyucu etkisini kaybeder.
Mükemmel düşük{0}sıcaklık performansına sahiptir. Grade 1'i örnek alırsak, -253 derecede kırılgan kırılma olmadan iyi tokluğu koruyabilir, bu da onu kriyojenik uygulamalar için uygun hale getirir.
Titanyum Alaşımları
Mükemmel yüksek-sıcaklık stabilitesine sahiptir. Örneğin Ti-6Al-4V 400–500 derecede uzun süre kullanılabilir, ısıya dayanıklı titanyum alaşımları (örneğin Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo) 600 derecenin üzerindeki sıcaklıklara dayanabilir.
Düşük-sıcaklık performansı alaşım türüne göre değişir. -tip titanyum alaşımları iyi düşük-sıcaklık tokluğuna sahipken, bazı -tipi alaşımlar ultra-düşük sıcaklıklarda dayanıklılıkta bozulma yaşayabilir.
4. İşleme Performansı
Ticari Olarak Saf Titanyum
Soğuk Çalışma: Mükemmel soğuk-şekillendirme performansına sahiptir ve ara tavlamaya gerek kalmadan damgalama, bükme ve çekme yoluyla işlenebilmektedir.
Kaynak: İyi kaynaklanabilirliğe sahiptir ve kaynaklı bağlantılar yüksek mukavemete ve korozyon direncine sahiptir ve kaynak işlemleri için katı gereklilikler yoktur.
İşlenebilirlik: Belirli bir işlenebilirliğe sahiptir, ancak işleme sırasında takıma yapışmaya eğilimlidir ve yüksek sertlikte ve kesme sıvısına sahip takımların kullanılmasını gerektirir.
Titanyum Alaşımları
Soğuk Çalışma: Titanyum alaşımlarının çoğu, yüksek mukavemet ve düşük süneklik nedeniyle zayıf soğuk-şekillendirme performansına sahiptir ve sertliği azaltmak ve sünekliği artırmak için ara tavlama işlemine ihtiyaç duyar.
Kaynak: Kaynak yapmak ticari olarak saf titanyuma göre daha zordur. Alaşım elementleri kaynak sırasında oksidasyona ve ayrışmaya eğilimlidir, bu da bağlantı performansının azalmasına neden olur, bu nedenle sıkı koruyucu önlemler (örn. argon koruması) gereklidir.
İşlenebilirlik: İşlenebilirliği zayıftır, kesme direnci yüksektir ve takım aşınması ciddi olup, özel kesme işlemleri ve aletlerinin kullanılmasını gerektirir.
