Análisis del rendimiento del metal titanio.
Resistencia al calor del titanio
Generalmente, el aluminio pierde sus propiedades originales a 150 grados, el acero inoxidable pierde sus propiedades originales a 310 grados y las aleaciones de titanio aún mantienen buenas propiedades mecánicas a alrededor de 500 ~ 600 grados. Cuando la velocidad del avión alcanza Mach 2,7, la temperatura de la superficie de la estructura del avión alcanza los 230 grados. Las aleaciones de aluminio y magnesio ya no están disponibles, pero las aleaciones de titanio pueden cumplir los requisitos. El titanio tiene buena resistencia al calor y se utiliza en los discos y palas de los compresores de motores de aviones y en el revestimiento de los fuselajes traseros de los aviones.
Propiedades del titanio a bajas temperaturas.
La resistencia de algunas aleaciones de titanio (como Ti-5Al-2.5SnELI) aumenta a medida que disminuye la temperatura, pero la plasticidad no disminuye mucho. Todavía tiene buena plasticidad y tenacidad a bajas temperaturas y es adecuado para su uso a temperaturas ultrabajas. Puede utilizarse en motores de cohetes de hidrógeno líquido y oxígeno líquido, o como contenedores de temperatura ultrabaja y tanques de almacenamiento en naves espaciales tripuladas.
Magnetismo del titanio y sus usos.
El titanio en sí no es magnético y las aleaciones de titanio que no contienen hierro tampoco lo son, por lo que se pueden evitar eficazmente las interferencias magnéticas. Se utiliza para proyectiles submarinos y no provoca explosiones de minas. Además de usarse en la defensa nacional, la fuerza aérea y la fabricación de armas, también se usa ampliamente en ingeniería ferroviaria, comunicaciones, aeroespacial, aviación, laboratorios de alta tecnología, hospitales (escáneres, rayos X, imágenes por resonancia magnética, electrocardiogramas, tubos de rayos catódicos), medicina, industria nuclear, resonancia magnética nuclear, espectrómetro magnético, imán de alto Tesla, operaciones al aire libre, construcción de muelles, buceo, industria química, protección contra incendios, desalinización, construcción naval, plataformas marinas de petróleo y gas, industria de la sal, etc.
Conductividad térmica del titanio.
La conductividad térmica de la aleación de titanio es pequeña, es decir, se calienta rápidamente y conduce el calor lentamente. Su conductividad térmica es de sólo 1/5 de la del acero, 1/13 de la del aluminio y 1/25 de la del cobre. La mala conductividad térmica es una desventaja del titanio, pero esta propiedad del titanio puede aprovecharse en algunos casos.
Módulo de elasticidad del titanio.
El módulo de elasticidad del titanio es sólo la mitad que el del acero. Cuando se utiliza como material estructural, su bajo módulo elástico es una desventaja y es propenso a deformarse.
Resistencia a la tracción y límite elástico del titanio.
La resistencia a la tracción de la aleación de titanio Ti-6Al-4V es de 960 MPa y el límite elástico es de 892 MPa. La diferencia entre los dos es de sólo 58MPa. Esta característica hace que el titanio produzca una gran recuperación elástica durante el procesamiento, lo que debe superarse.
El estado del titanio a altas temperaturas.
El titanio tiene una fuerte fuerza de unión con el hidrógeno y el oxígeno. Se debe tener cuidado para evitar la oxidación y la absorción de hidrógeno. La soldadura de titanio debe realizarse bajo protección de argón para evitar la contaminación. Los tubos y placas de titanio deben tratarse térmicamente al vacío y la atmósfera de microoxidación debe controlarse durante el tratamiento térmico de las piezas forjadas de titanio.
Propiedades antiamortiguación del titanio y sus usos.
Relojes idénticos en forma y tamaño están hechos de titanio y otros materiales metálicos (cobre, acero). Cuando se golpearon diferentes campanas con la misma fuerza, descubrimos que el sonido duraba más cuando la campana hecha de titanio oscilaba, es decir, la energía dada a la campana al golpear no desaparecía fácilmente, lo que indica que el titanio tiene propiedades de amortiguación más bajas y puede ser utilizado Hacer una variedad de instrumentos musicales.
Tres funciones especiales del titanio y las aleaciones de titanio.
La función de memoria de forma, la función superconductora y la función de absorción de hidrógeno del titanio se denominan las tres funciones especiales del titanio y las aleaciones de titanio.
Función de memoria de forma de titanio
Una cierta proporción de aleación de Ti-Ni puede restaurar su forma original bajo ciertas condiciones de temperatura, es decir, tiene una función de memoria de forma. Este material se llama aleación con memoria de forma. Hoy en día, las aleaciones con memoria de forma se utilizan ampliamente en aplicaciones aeroespaciales, marinas, de armas, médicas e industriales.
Propiedades superconductoras del titanio.
Cuando la temperatura desciende casi a cero, los cables hechos de una aleación de niobio y titanio pierden resistencia y se vuelven superconductores. Cuando pasa una gran corriente, el cable no se calentará y no consumirá energía. El Nb-Ti se denomina material superconductor.
Función de absorción de hidrógeno del titanio.
Una cierta proporción de aleación de Ti-Fe tiene la capacidad de absorber grandes cantidades de hidrógeno. Usando esta característica, el hidrógeno se puede almacenar de forma segura y, bajo ciertas condiciones, la aleación de Ti-Fe almacenada se puede usar para liberar hidrógeno, lo que proporciona una alternativa al uso de cilindros de gas de acero a alta presión para el almacenamiento de hidrógeno. Esta propiedad se denomina función de absorción de hidrógeno del titanio y los materiales con esta función se denominan materiales de almacenamiento de energía.
