Titāns ir elements ar atomskaitli 22 periodiskajā tabulā, ceturtā cikla apakšgrupas elements, ti, grupa IVB. Papildus titānam šīs grupas elementi ietver cirkoniju un hafniju, kuriem ir kopīga iezīme – augsts kušanas punkts un stabilas oksīda plēves veidošanās uz to virsmām istabas temperatūrā.
1, zems blīvums, augsta izturība, augsta īpatnējā izturība
Titāna blīvums ir 4,51 g/cm3, 57% no tērauda, titāns ir mazāk nekā divas reizes smagāks par alumīniju, trīs reizes stiprāks par alumīniju. Titāna sakausējuma īpatnējā stiprība (stiprības / blīvuma attiecība) parasti tiek izmantota rūpnieciskajos sakausējumos lielākajos (sk. 1. tabulu), titāna sakausējuma īpatnējā izturība ir 3,5 reizes lielāka par nerūsējošā tērauda, alumīnija sakausējuma 1,3 reizes, magnija sakausējuma 1,7 reizes, tāpēc tā ir aviācijas un kosmosa rūpniecība ir būtiska materiāla struktūrai.
2, lieliska izturība pret koroziju
Titāna pasivitāte ir atkarīga no oksīda plēves klātbūtnes, kurai ir daudz labāka izturība pret koroziju oksidējošā vidē nekā reducējošajā vidē. Reducējošā vidē notiek liela korozija. Titāns nerūsē dažās kodīgās vidēs, piemēram, jūras ūdenī, mitrā hlora gāzē, hlorīta un hipohlorīta šķīdumos, slāpekļskābē, hromskābē, metālu hlorīdos, sulfīdos un organiskās skābēs. Tomēr vidēs, kas reaģē ar titānu, veidojot ūdeņradi (piemēram, sālsskābi un sērskābi), titānam parasti ir augstāks korozijas ātrums. Taču, ja skābei pievieno nelielu daudzumu oksidētāja, uz titāna virsmas veidojas pasivācijas plēve. Tāpēc titāns ir izturīgs pret koroziju stiprā sērskābes-slāpekļskābes vai sālsskābes-slāpekļskābes maisījumos un pat sālsskābē, kas satur brīvu hloru. Titāna aizsargājošā oksīda plēve bieži veidojas, metālam saskaroties ar ūdeni, pat nelielos ūdens vai ūdens tvaiku daudzumos. Ja titāns tiek pakļauts spēcīgi oksidējošai videi, pilnīgi bez ūdens, notiek ātra oksidēšanās un bieži notiek spēcīgas reakcijas, pat spontāna aizdegšanās. Šādas parādības ir notikušas, titānam reaģējot ar kūpošo slāpekļskābi, kas satur slāpekļa oksīda pārpalikumu, un titānam reaģējot ar sausu hlora gāzi. Tāpēc, lai novērstu šādas reakcijas, ir nepieciešams noteikts mitruma daudzums.
3, laba karstumizturība
Parasti alumīnijs 150 grādu leņķī, nerūsējošais tērauds 310 grādos, kas ir sākotnējās veiktspējas zudums, un titāna sakausējumi aptuveni 500 grādos joprojām saglabā labas mehāniskās īpašības. Kad lidmašīnas ātrums sasniedz 2,7 reizes lielāku skaņas ātrumu, gaisa kuģa konstrukcijas virsmas temperatūra sasniedz 230 grādus, alumīnija un magnija sakausējumus nevar izmantot, savukārt titāna sakausējumi var atbilst prasībām. Titāna karstumizturība ir laba, to izmanto aviācijas dzinēju kompresoru diskiem un lāpstiņām un lidmašīnas aizmugures fizelāžas apvalkam.
4, laba veiktspēja zemā temperatūrā
Atsevišķu titāna sakausējumu (piemēram, Ti-5AI-2.5SnELI) stiprība, samazinoties temperatūrai un palielinoties, bet plastiskums nav daudz samazināts, joprojām saglabājas laba elastība un stingrība zemās temperatūrās, piemērota lietošanai īpaši zemās temperatūrās. Var izmantot sausā šķidrā ūdeņraža un šķidrā skābekļa raķešu dzinējos vai pilotējamos kosmosa kuģos, lai izmantotu īpaši zemas temperatūras konteinerus un uzglabāšanas tvertnes.
5, nemagnētisks
Titāns ir nemagnētisks, to izmanto zemūdeņu čaulās, neizraisīs mīnu sprādzienu.
6, maza siltumvadītspēja
Titāna siltumvadītspēja ir maza, tikai 1/5 no tērauda, alumīnija 1/13, vara 1/25. slikta siltumvadītspēja ir titāna trūkums, taču dažos gadījumos jūs varat izmantot šo titāna īpašību.
7, zems elastības modulis
Titāna elastības modulis ir tikai 55% no tērauda, jo kā konstrukcijas materiālam zems elastības modulis ir trūkums.
8, stiepes izturība un tecēšanas izturība
Ir ļoti tuvuTi-6AI-4V titāna sakausējuma stiepes izturība 960 MPa, tecēšanas robeža 892 MPa, atšķirība starp abiem ir tikai 58 MPa.
9, Titāns ir viegli oksidēts augstā temperatūrā.
Titāna un ūdeņraža-skābekļa savienojuma spēks ir spēcīgs, mums jāpievērš uzmanība, lai novērstu oksidēšanos un ūdeņraža absorbciju. Titāna metināšana jāveic argona aizsardzībā, lai novērstu piesārņojumu. Titāna caurule un loksnes ir termiski jāapstrādā vakuumā, titāna kalumi termiski jāapstrādā, lai kontrolētu mikrooksidējošo atmosfēru.
10, zema amortizācijas pretestība
Titāns un citi metāla materiāli (varš, tērauds), kas izgatavoti no tādas pašas formas un izmēra kā pulkstenis, ar tādu pašu spēku, lai klauvētu katru pulksteni, atklās, ka pulkstenis, kas izgatavots no titāna, svārstās līdz ilgas skaņas signālam, ti, caur pulkstenim dotā enerģija nav viegli pazūd, tāpēc mēs sakām, ka titāna amortizācijas veiktspēja ir zema.
