Dvě vynikající vlastnosti titanu a slitin titanu

Titan a slitiny titanu mají dvě vynikající vlastnosti: vysokou měrnou pevnost a vynikající odolnost proti korozi, a proto jsou slitiny titanu preferovány v leteckém průmyslu, chemickém průmyslu, lékařském inženýrství a zábavním průmyslu.

Specifická pevnost a výkon při vysokých teplotách:

Kovy se velmi liší v hustotě. Lithium má nejnižší hustotu 0,5 g/cm-3, zatímco osmium a iridium mají nejvyšší hustotu 22,5 g/cm-3. Hustota 5 g/cm-3 je dělicím bodem mezi lehkými kovy a těžkými kovy, takže titan s hustotou 4,51 g/cm-3 je nejtěžším lehkým kovem. Titan je sice dvakrát tak hustý než hliník (typický lehký kov), ale je jen asi poloviční než železo nebo nikl (obr. 1.1).

Pouze pod 300 stupňů je měrná pevnost plastů vyztužených uhlíkovými vlákny vyšší než u slitin titanu (obrázek 1.2). Při vyšších teplotách je měrná pevnost slitin titanu zvláště vynikající. Maximální provozní teplota titanu je však omezena jeho oxidačními vlastnostmi. Vzhledem k tomu, že sloučeniny titanu a hliníku mohou tento nedostatek částečně překonat, staly se středem zájmu vývoje slitin. Tradiční vysokoteplotní slitiny titanu lze použít pouze při teplotách mírně vyšších než 500 stupňů, zatímco slitiny na bázi titanu a hliníku jsou přímo srovnatelné s dobře vyvinutými vysokoteplotními ocelmi a superslitinami na bázi niklu (obrázek 1.2).

Odolnost proti korozi:

Titan a slitiny titanu mají dobrou odolnost proti korozi. Kromě některých příkladů shrnutých v tabulce níže je velmi důležité zachovat integritu filmu oxidu titanu na povrchu titanu a nepoškodit jej, aby byla zajištěna jeho dobrá odolnost proti korozi; jakmile je oxidový film poškozen, existuje alespoň šance na opravu. Proto mají titan a slitiny titanu dlouhodobou odolnost proti korozi v oxidačních atmosférách a přítomnost malého množství kyslíku a vody stačí k vytvoření ochranného oxidového filmu.

Odolnost titanu proti korozi lze zlepšit přidáním inertních kovů (často palladia a ruthenia), niklu a molybdenu nebo použitím inhibitorů koroze ve stroji. Rozsáhlé databáze koroze poskytují informace o korozi konkrétních slitin v různých médiích.

Titan musí mít vynikající odolnost proti korozi v pobřežních/offshore aplikacích. Z mechanických, technologických a korozních důvodů mají offshore platformy nové generace tisíce metrů přenosových a napájecích potrubí z titanové slitiny.