Titaani ja titaanisulamite kaks suurepärast omadust

Titaanil ja titaanisulamitel on kaks suurepärast omadust: kõrge eritugevus ja suurepärane korrosioonikindlus, mistõttu eelistatakse titaanisulameid kosmosetööstuses, keemiatööstuses, meditsiinitehnikas ja vabaajatööstuses.

Spetsiifiline tugevus ja jõudlus kõrgel temperatuuril:

Metallide tihedus on väga erinev. Liitiumil on madalaim tihedus 0,5 g/cm-3, samas kui osmiumil ja iriidiumil on suurim tihedus 22,5 g/cm-3. Tihedus 5 g/cm-3 on eralduspunkt kergmetallide ja raskmetallide vahel, seega on titaan tihedusega 4,51 g/cm-3 kõige raskem kergmetall. Kuigi titaan on kaks korda tihedam kui alumiinium (tüüpiline kergmetall), on see ainult umbes poole tihedam kui raud või nikkel (joonis 1.1).

Ainult alla 300 kraadi on süsinikkiuga tugevdatud plastide eritugevus kõrgem kui titaanisulamitel (joonis 1.2). Kõrgematel temperatuuridel on titaanisulamite eritugevus eriti suurepärane. Titaani maksimaalset kasutustemperatuuri piiravad aga selle oksüdeerivad omadused. Kuna titaan-alumiiniumühendid suudavad selle puuduse osaliselt ületada, on need muutunud sulamite arendamise keskmeks. Traditsioonilisi kõrge temperatuuriga titaanisulameid saab kasutada ainult temperatuuril, mis on veidi üle 500 kraadi, samas kui titaan-alumiiniumipõhised sulamid on otseselt võrreldavad hästi arenenud kõrgtemperatuursete teraste ja niklipõhiste supersulamitega (joonis 1.2).

Korrosioonikindlus:

Titaanil ja titaanisulamitel on hea korrosioonikindlus. Lisaks mõnele allolevas tabelis kokku võetud näidetele on väga oluline säilitada titaanoksiidkile terviklikkus titaanpinnal ja seda mitte kahjustada, et tagada selle hea korrosioonikindlus; kui oksiidkile on kahjustatud, on vähemalt võimalus saada remont. Seetõttu on titaanil ja titaanisulamitel oksüdeerivas atmosfääris pikaajaline korrosioonikindlus ning vähese hapniku ja vee olemasolu on piisav kaitsva oksiidkile moodustamiseks.

Titaani korrosioonikindlust saab parandada inertsete metallide (sageli pallaadiumi ja ruteeniumi), nikli ja molübdeeni lisamisega või masinas korrosiooniinhibiitorite kasutamisega. Ulatuslikud korrosiooniandmebaasid annavad teavet konkreetsete sulamite korrosiooni kohta erinevates keskkondades.

Ranniku- ja avamere rakendustes peab titaan omama suurepärast korrosioonikindlust. Mehaanika, tehnoloogia ja korrosiooni tõttu on uue põlvkonna avamereplatvormidel tuhandeid meetreid titaanisulamist ülekande- ja toitetorustikke.