Titan ist bei Raumtemperatur an der Luft sehr stabil. Beim Erhitzen auf {{0}} Grad bildet sich auf der Oberfläche ein starker Oxidfilm, der sie vor weiterer Oxidation schützt. Titan hat eine starke Fähigkeit, Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff zu absorbieren. Diese Gase sind sehr schädliche Verunreinigungen für metallisches Titan. Selbst eine sehr kleine Menge (0,01 % ~ 0,005 %) kann seine mechanischen Eigenschaften ernsthaft beeinträchtigen.
Unter den Titanverbindungen hat Titandioxid (TiO2) den praktischsten Wert. TiO2 ist für den menschlichen Körper inert und ungiftig. Es verfügt über eine Reihe hervorragender optischer Eigenschaften. TiO2 ist undurchsichtig, hat einen hohen Glanz und Weißgrad, einen hohen Brechungsindex und ein hohes Streuvermögen, eine starke Deckkraft und eine gute Dispersion. Das erzeugte Pigment ist ein weißes Pulver, allgemein bekannt als Titanweiß, das weit verbreitet ist. Das Aussehen von Titanstäben ist dem von Stahl sehr ähnlich. Seine Dichte beträgt 4,51 g/cm, was weniger als 60 % von Stahl ist. Es ist das Metallelement mit der niedrigsten Dichte unter den Refraktärmetallen. Die mechanischen Eigenschaften von Titan, allgemein bekannt als mechanische Eigenschaften, stehen in engem Zusammenhang mit der Reinheit. Hochreines Titan verfügt über hervorragende Bearbeitungseigenschaften mit guter Dehnung und Flächenverkleinerung, ist jedoch von geringer Festigkeit und eignet sich nicht für Strukturmaterialien. Industrielles Reintitan enthält eine moderate Menge an Verunreinigungen, weist eine hohe Festigkeit und Plastizität auf und eignet sich zur Herstellung von Strukturmaterialien.
Titanlegierungenwerden in niedrige Festigkeit und hohe Plastizität, mittlere Festigkeit und hohe Festigkeit unterteilt und reichen von 200 (geringe Festigkeit) bis 1300 (hohe Festigkeit) MPa, aber im Allgemeinen können Titanlegierungen als hochfeste Legierungen angesehen werden. Sie sind stärker als Aluminiumlegierungen, die als mittelfest gelten und einige Stahlsorten hinsichtlich der Festigkeit vollständig ersetzen können. Verglichen mit dem schnellen Festigkeitsverlust von Aluminiumlegierungen bei Temperaturen über 150 Grad können einige Titanlegierungen auch bei 600 Grad noch eine gute Festigkeit beibehalten. Dichtes metallisches Titan wird von der Luftfahrtindustrie wegen seines geringen Gewichts, seiner höheren Festigkeit als Aluminiumlegierungen und seiner Fähigkeit, bei hohen Temperaturen eine höhere Festigkeit als Aluminium beizubehalten, sehr geschätzt.
Da die Dichte von Titan zu 57 % aus Stahl besteht, ist seine spezifische Festigkeit (das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht oder das Verhältnis von Festigkeit zu Dichte wird als spezifische Festigkeit bezeichnet) hoch und seine Korrosions-, Oxidations- und Ermüdungsschutzeigenschaften sind stark. 3/4 der Titanlegierungen werden als Strukturmaterialien verwendet, vertreten durch Strukturlegierungen für die Luft- und Raumfahrt, und 1/4 werden hauptsächlich als korrosionsbeständige Legierungen verwendet. Titanlegierungen haben eine hohe Festigkeit und geringe Dichte, gute mechanische Eigenschaften, gute Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Darüber hinaus weisen Titanlegierungen eine schlechte Prozessleistung auf und sind schwierig zu verarbeiten. Bei der thermischen Verarbeitung nehmen sie leicht Verunreinigungen wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff auf. Außerdem weist es eine geringe Verschleißfestigkeit und einen komplexen Produktionsprozess auf.
Die industrielle Produktion von Titan begann im Jahr 1948. Der Entwicklungsbedarf der Luftfahrtindustrie führte dazu, dass sich die Titanindustrie mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 8 % entwickelte. Derzeit beträgt die weltweite Jahresproduktion an Verarbeitungsmaterialien für Titanlegierungen mehr als 40.{3}} Tonnen, wobei es sich um fast 30 Arten von Titanlegierungsqualitäten handelt. Die am häufigsten verwendeten Titanlegierungen sind Ti-6Al-4V (Gr5), Ti-5Al-2.5Sn (Gr6) und industriell reines Titan (Gr1, Gr2). , und Gr3).
Es gibt drei Wärmebehandlungsverfahren für Titanstäbe und Titanlegierungsstäbe:
1) Behandlung und Alterung einer festen Lösung: Der Zweck besteht darin, die Festigkeit zu verbessern. Alpha-Titanlegierungen und stabile Beta-Titanlegierungen können nicht verstärkt und wärmebehandelt, sondern während der Produktion nur geglüht werden. + Titanlegierungen und metastabile Titanlegierungen, die einen geringen Phasenanteil enthalten, können durch Mischkristallbehandlung und Alterung weiter verstärkt werden.
2) Spannungsarmglühen: Der Zweck besteht darin, die während der Bearbeitung entstehenden Eigenspannungen zu beseitigen oder zu reduzieren. Verhindern Sie chemische Angriffe und reduzieren Sie Verformungen in einigen korrosiven Umgebungen.
3) Vollständiges Glühen: Der Zweck besteht darin, eine gute Zähigkeit zu erreichen, die Verarbeitungsleistung zu verbessern, die Wiederverarbeitung zu erleichtern und die Dimensions- und Strukturstabilität zu verbessern.
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