Nu, titanul esteNu mai greu decât oțelul. Factorul cheie aici este densitatea:
Titanul are o densitate de aproximativ4.51 g/cm³.
Oțelul (în funcție de tipul, de exemplu, oțelul carbon sau oțelul inoxidabil) are de obicei o densitate de la7,75 până la 8,05 g/cm³.
Aceasta înseamnă, pentru același volum, oțelul este semnificativ mai greu - cu aproximativ 70% mai dens decât titanul. Această densitate mică este unul dintre avantajele cheie ale Titanului pentru aplicațiile în care reducerea greutății este critică (de exemplu, componente aerospațiale).
Titlul „cel mai puternic aliaj de titan cel mai ușor” este adesea atribuitTitanium - aluminiu - vanadium (Ti-6Al-4v, gradul 5). Iată de ce iese în evidență:
Ușor: Păstrează densitatea scăzută a titanului (~ 4,43 g/cm³, doar puțin mai mare decât titanul pur), ceea ce o face mult mai ușoară decât oțelul sau chiar alte aliaje de titan.
Putere mare: Echilibrează rezistența excelentă la tracțiune, rezistența la oboseală și rezistența la fluaj (capacitatea de a rezista deformarea sub tensiune lungă - la temperaturi ridicate).
Versatilitate: Se comportă bine atât la temperaturi ambientale, cât și la nivel ridicat (până la ~ 400 grade /752 grade F) și oferă o rezistență bună la coroziune, ceea ce o face ideală pentru aerospațială (de exemplu, piese de motor ale aeronavei, componente ale cadrului aerian), implanturi medicale și inginerie de performanță ridicată -.
În timp ce alte aliaje (de exemplu, Ti - 6Al-2SN-4ZR-2MO, un aliaj „aproape alfa”) poate avea o rezistență la temperatură mai mare, Ti-6Al-4V rămâne cel mai utilizat pentru combinația sa imbatabilă de greutate ușoară și rezistență generală.
„Cel mai puternic” aliaj de titan depinde de metrica de rezistență specifică (de exemplu, rezistența la tracțiune, rezistența la randament) și tratamentul termic, darAliaje Beta TitaniumÎn general, oferă cele mai mari puncte forte de tracțiune. Un exemplu notabil esteTI-15V-3CR-3SN-3AL (gradul 19):
După un tratament termic optim (de exemplu, tratamentul soluției și îmbătrânirea), acestaForța de tracțiune finală (UTS)poate ajunge până la1.400–1.500 MPa, cu aDurata forțăde ~ 1.300–1.400 MPa.
Alte aliaje înalte - forță beta includ:
Ti-3Al-8V-6CR-4MO-4ZR (gradul 18): UTS până la ~ 1.300 MPa.
TI-10V-2FE-3AL (gradul 23): UTS până la ~ 1.200–1.300 MPa.
Prin comparație, Ti - 6AL-4V utilizat pe scară largă are un UTS de ~ 900–1.100 MPa (tratat termic), care este mai mic decât aliajele beta, dar încă excepțional pentru greutatea sa.
Clasele de titan sunt standardizate de organizații precumSocietatea Americană pentru Testare și Materiale (ASTM International)șiOrganizația Internațională pentru Standardizare (ISO). Cea mai comună clasificare (ASTM) include30+ grade, dar acestea sunt de obicei grupate în patru categorii principale bazate pe compoziția și microstructura aliajului:
În special,Gradul 5 (TI-6Al-4V)este cea mai produsă și utilizată gradul de titan, reprezentând peste 50% din cererea de aliaj de titan global.
