1. Kādas ir titāna īpašības?
Izcila izturības-un-svara attiecība: tā stiepes izturība ir salīdzināma ar augstas -stiprības tērauda, taču tā ir tikai aptuveni 60% no tērauda blīvuma. Tas padara to ideāli piemērotu lietojumiem, kur svara samazināšana un konstrukcijas integritāte ir kritiska (piemēram, kosmosa komponenti).
Izcila izturība pret koroziju: Tas veido blīvu, stabilu oksīda plēvi (titāna dioksīdu) uz tās virsmas, saskaroties ar gaisu vai ūdeni. Šī plēve ir paš-dziedinoša-, ja tiek saskrāpēta, tā ātri pārveidojas, lai novērstu turpmāku oksidēšanos. Atšķirībā no tērauda vai alumīnija, titāns ir izturīgs pret koroziju skarbās vidēs, piemēram, jūras ūdenī, skābos šķīdumos un rūpnieciskās ķīmiskās vielas.
Lieliska bioloģiskā saderība: tas nav-toksisks un neizraisa imūnās atbildes reakcijas cilvēka organismā. Šī īpašība padara to par zelta standartu medicīniskajiem implantiem (piemēram, gūžas locītavām, zobu implantiem), jo tas labi integrējas ar dzīviem audiem (process, ko sauc par osseointegrāciju).
Laba augstas{0}}temperatūras veiktspēja: Tīrs titāns saglabā lielāko daļu savas stiprības temperatūrā līdz 600 grādiem (1112 grādi F), savukārt titāna sakausējumi var izturēt pat augstāku temperatūru (dažām kategorijām līdz 1000 grādiem). Tas padara to piemērotu dzinēja daļām un siltummaiņiem.
Zema siltumvadītspēja un elektriskā vadītspēja: Salīdzinot ar metāliem, piemēram, varu vai alumīniju, titāns slikti vada siltumu un elektrību. Tas ir izdevīgi lietojumos, kuros nepieciešama siltumizolācija (piemēram, daži elektroniskie komponenti), bet ierobežo tā izmantošanu elektriskajos vadītājos.
2. Kāda ir visizplatītākā titāna šķira?
Līdzsvarots spēks un elastīgums: Alumīnija un vanādija pievienošana ievērojami uzlabo tā stiepes izturību (līdz 1100 MPa), salīdzinot ar tīru titānu (2. pakāpe, ~345 MPa), vienlaikus saglabājot pietiekamu elastību tādiem formēšanas procesiem kā kalšana, apstrāde un metināšana.
Daudzpusība visās nozarēs: tas labi darbojas gan mērenā, gan augstā{0}}temperatūra vidē (līdz 400 grādiem) un saglabā izturību pret koroziju, kas ir tuvu tīram titānam. Šī daudzpusība ļauj to izmantot kosmosa, medicīnas, automobiļu un jūras nozarēs,{3}}daudz biežāk nekā tīra titāna.
Izmaksu{0}}efektivitāte-augstas veiktspējas vajadzībām: Lai gan tas ir dārgāks par tīru titānu, 5. klases izcilās mehāniskās īpašības novērš nepieciešamību pēc biezākiem, smagākiem komponentiem (samazina kopējās sistēmas izmaksas) un samazina apkopes prasības skarbos apstākļos.
3. Kāds ir visizplatītākais titāna pielietojums?
Lidmašīnu korpusi: Tādas sastāvdaļas kā spārnu daļas, fizelāžas rāmji un šasijas statņi balstās uz titāna izturības -pret-svara attiecību, lai samazinātu gaisa kuģa svaru, uzlabotu degvielas patēriņa efektivitāti un paplašinātu darbības rādiusu. Piemēram, Boeing 787 Dreamliner izmanto titānu 15% no lidmašīnas korpusa svara.
Reaktīvo dzinēju daļas: Augstas -temperatūras-izturīgi titāna sakausējumi (tostarp 5. klase un specializētās kategorijas, piemēram, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo) tiek izmantoti kompresora lāpstiņu, disku un korpusu izgatavošanai. Šīs daļas darbojas ekstremālā karstumā un spiedienā, un titāna spēja saglabāt izturību augstā temperatūrā novērš deformāciju vai atteici.
Stiprinājumi un hidrauliskās sistēmas: Titāna stiprinājumi (bultskrūves, uzgriežņi) aizstāj tēraudu, lai samazinātu svaru, savukārt titāna caurules hidrauliskajās sistēmās ir izturīgas pret koroziju, ko rada hidrauliskie šķidrumi un vides mitrums.
Citi nozīmīgi lietojumi (lai gan mazāk dominējoši nekā kosmosa nozarē) ir medicīniskie implanti (2. un 5. pakāpe), kuģu komponenti (jūras ūdens-izturīgas korpusa daļas) un augstas veiktspējas automobiļu daļas (sacīkšu automašīnu izplūdes gāzes, balstiekārtas komponenti).
