Die Eigenschaften von Ferro-Titan
Die Dichte von Titan beträgt 4,51 g/cm3, was 57 % der Dichte von Stahl entspricht. Titan ist weniger als doppelt so schwer und dreimal fester als Aluminium. Die spezifische Festigkeit der Titanlegierung (Festigkeits-/Dichteverhältnis) ist die größte unter den üblicherweise verwendeten Industrielegierungen (siehe Tabelle 2-1), und die spezifische Festigkeit der Titanlegierung beträgt das 3,5-fache der von rostfreiem Stahl und das 1,3-fache der von Aluminium Legierung und 1,7-mal so viel wie Magnesiumlegierung, daher ist es ein unverzichtbarer Strukturwerkstoff in der Luft- und Raumfahrtindustrie.
2. Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
Die Passivität von Titan hängt vom Vorhandensein eines Oxidfilms ab und seine Korrosionsbeständigkeit in oxidierenden Medien ist viel besser als in reduzierenden Medien. In reduzierenden Medien treten hohe Korrosionsraten auf. Titan korrodiert in einigen korrosiven Medien wie Meerwasser, feuchtem Chlor, Chlorit- und Hypochloritlösungen, Salpetersäure, Chromsäure, Metallchloriden, Sulfiden und organischen Säuren nicht. In Medien, die mit Titan unter Bildung von Wasserstoff reagieren, wie Salzsäure und Schwefelsäure, weist Titan jedoch normalerweise eine hohe Korrosionsrate auf. Wenn der Säure jedoch eine kleine Menge Oxidationsmittel zugesetzt wird, bildet sich auf der Titanoberfläche ein Passivierungsfilm. Daher ist Titan in Mischungen aus starker Schwefelsäure-Salpetersäure oder Salzsäure-Salpetersäure und sogar in Salzsäure, die freies Chlor enthält, korrosionsbeständig. Der schützende Oxidfilm von Titan bildet sich oft, wenn das Metall auf Wasser trifft, selbst in kleinen Mengen Wasser oder Wasserdampf. Wenn Titan einer stark oxidierenden Umgebung ohne jegliches Wasser ausgesetzt wird, kommt es zu einer schnellen Oxidation und heftigen Reaktionen, und oft kommt es sogar zu einer Selbstentzündung. Dieses Phänomen trat bei der Reaktion von Titan mit rauchender Salpetersäure, die überschüssiges Stickoxid enthielt, und von Titan mit trockenem Chlorgas auf. Um das Auftreten dieser Art von Reaktion zu verhindern, ist daher eine bestimmte Menge Wasser erforderlich.
Normalerweise verliert Aluminium seine ursprünglichen Eigenschaften bei 150 Grad und Edelstahl bei 310 Grad, während Titanlegierungen bei etwa 500 Grad noch gute mechanische Eigenschaften behalten. Wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs das 2,7-fache der Schallgeschwindigkeit erreicht, erreicht die Oberflächentemperatur der Flugzeugstruktur 230 Grad, Aluminium- und Magnesiumlegierungen können nicht mehr verwendet werden und Titanlegierungen können die Anforderungen erfüllen. Titan weist eine gute Hitzebeständigkeit auf und wird in den Scheiben und Schaufeln von Flugzeugtriebwerkskompressoren sowie in der Haut des hinteren Flugzeugrumpfs verwendet.
Die Festigkeit einiger Titanlegierungen (z. B. Ti-5AI-2.5SnELI) nimmt mit sinkender Temperatur zu, die Plastizität nimmt jedoch nicht wesentlich ab und sie weisen immer noch eine gute Duktilität und Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen auf , das für den Einsatz bei extrem niedrigen Temperaturen geeignet ist. Es kann in trockenen Raketentriebwerken mit flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff oder als Ultratieftemperaturbehälter und -tanks in bemannten Raumfahrzeugen eingesetzt werden.
Titan ist nicht magnetisch, wird in U-Boot-Granaten verwendet und verursacht keine Minenexplosion.
6. Geringe Wärmeleitfähigkeit
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