Sifat dan fungsi logam titanium

Paduan titanium adalah bahan yang ringan, tahan korosi, dan berkekuatan tinggi, dan penerapan yang dihasilkan pada ponsel cerdas dapat meningkatkan kekuatan keseluruhan, ketahanan jatuh, dan ketahanan gores pada ponsel. Namun, paduan titanium adalah bahan yang sulit untuk diproses, dan pengenalan bezel paduan titanium merupakan tantangan dalam teknologi CNC. Mengapa menurut kami paduan titanium adalah material yang sulit dikerjakan? Mari kita kenali bersama-sama khasiatnya.
Titanium merupakan unsur dengan nomor atom 22 dalam tabel periodik, subkelompok unsur siklus keempat yaitu golongan IVB, yaitu golongan unsur selain titanium, zirkonium, dan hafnium, yang ciri umumnya adalah titik leleh yang tinggi dan sifat yang sama. pembentukan lapisan oksida yang stabil pada permukaannya pada suhu kamar.
1, kepadatan rendah, kekuatan tinggi, kekuatan spesifik
Kepadatan titanium adalah 4,51g/cm3, 57% baja, titanium kurang dari dua kali lebih berat dari aluminium, tiga kali lebih kuat dari aluminium. Kekuatan spesifik paduan titanium (rasio kekuatan / kepadatan) adalah yang terbesar dari paduan industri yang umum digunakan (lihat Tabel 1), kekuatan spesifik paduan titanium adalah 3,5 kali lipat dari baja tahan karat, paduan aluminium 1,3 kali lipat dari paduan magnesium 1,7 kali lipat, sehingga adalah bahan struktural penting untuk industri dirgantara.
2, ketahanan korosi yang sangat baik
Kepasifan titanium bergantung pada keberadaan lapisan oksida, yang memiliki ketahanan korosi yang jauh lebih baik pada media pengoksidasi dibandingkan media pereduksi. Korosi tingkat tinggi terjadi pada media pereduksi. Titanium tidak menimbulkan korosi pada beberapa media korosif, seperti air laut, gas klor basah, larutan klorit dan hipoklorit, asam nitrat, asam kromat, klorida logam, sulfida, dan asam organik. Namun pada media yang bereaksi dengan titanium menghasilkan hidrogen (misalnya asam klorida dan asam sulfat), titanium biasanya memiliki laju korosi yang besar. Namun, jika sejumlah kecil zat pengoksidasi ditambahkan ke asam, lapisan pasivasi akan terbentuk pada permukaan titanium. Oleh karena itu, titanium tahan korosi pada campuran asam sulfat-asam nitrat kuat atau asam klorida-asam nitrat, dan bahkan pada asam klorida yang mengandung klorin bebas. Lapisan oksida pelindung titanium sering kali terbentuk ketika logam tersebut bertemu dengan air, bahkan dalam sejumlah kecil air atau uap air. Jika titanium terkena lingkungan pengoksidasi kuat tanpa adanya air, oksidasi cepat akan terjadi dan reaksi hebat dan bahkan pembakaran spontan sering terjadi. Fenomena seperti ini terjadi ketika titanium bereaksi dengan asam nitrat berasap yang mengandung nitrogen oksida berlebih, dan ketika titanium bereaksi dengan gas klor kering. Oleh karena itu, sejumlah air diperlukan untuk mencegah reaksi tersebut.
3, ketahanan panas yang baik
Biasanya aluminium pada suhu 150 derajat, baja tahan karat pada suhu 310 derajat yang kehilangan performa aslinya, dan paduan titanium pada suhu sekitar 500 derajat masih mempertahankan sifat mekanik yang baik. Ketika kecepatan pesawat mencapai 2,7 kali kecepatan suara, suhu permukaan struktur pesawat mencapai 230 derajat, paduan aluminium dan paduan magnesium tidak dapat digunakan, sedangkan paduan titanium dapat memenuhi persyaratan. Ketahanan panas Titanium bagus, digunakan untuk cakram dan bilah kompresor mesin aero serta kulit badan pesawat bagian belakang.
4, kinerja suhu rendah yang baik
Paduan titanium tertentu (seperti Ti-5AI-2.5SnELI) berkekuatan dengan penurunan suhu dan peningkatan, namun plastisitasnya tidak berkurang banyak, masih memiliki keuletan dan ketangguhan yang baik pada suhu rendah, cocok untuk digunakan pada suhu yang sangat rendah. Dapat digunakan dalam mesin roket hidrogen cair dan oksigen cair kering, atau pada pesawat ruang angkasa berawak untuk wadah dan kotak penyimpanan bersuhu sangat rendah.
5, non-magnetik
Titanium bersifat non-magnetik, digunakan dalam cangkang kapal selam, dan tidak akan menyebabkan ledakan ranjau.
6, konduktivitas termal kecil
Konduktivitas termal Titanium kecil, hanya 1/5 dari baja, aluminium 1/13, tembaga 1/25. konduktivitas termal yang buruk merupakan kelemahan titanium, namun pada beberapa kesempatan Anda dapat menggunakan fitur titanium ini.
7, modulus elastisitas rendah
Modulus elastisitas Titanium hanya 55% dari baja, sebagai bahan struktural, modulus elastisitas yang rendah merupakan kerugian.
8, kekuatan tarik dan kekuatan luluh sangat dekat
Kekuatan tarik paduan titanium Ti-6AI-4V 960MPa, kekuatan luluh 892MPa, selisih keduanya hanya 58MPa.
9, titanium mudah teroksidasi pada suhu tinggi
Titanium dengan kombinasi hidrogen dan oksigen yang kuat, harus kita perhatikan untuk mencegah oksidasi dan penyerapan hidrogen. Pengelasan titanium harus dilakukan di bawah perlindungan argon untuk mencegah kontaminasi. Tabung dan pelat titanium harus diberi perlakuan panas dalam kondisi vakum, titanium menempa perlakuan panas untuk mengendalikan atmosfer oksidasi mikro.
10, ketahanan redaman rendah
Titanium dan bahan logam lainnya (tembaga, baja) dibuat dengan bentuk dan ukuran jam yang sama, dengan kekuatan yang sama untuk mengetuk setiap jam akan menemukan bahwa jam yang terbuat dari titanium berosilasi hingga terdengar dalam waktu yang lama, yaitu melalui energi yang diberikan pada jam tidak mudah hilang, sehingga kinerja redaman titanium dikatakan rendah.