Hustota a hmotnost
Hořčík je nejlehčí konstrukční kov s hustotou asi 1,74 g/cm3, zatímco titan váží asi 4,51 g/cm3 a ocel asi 7,85 g/cm3. Hořčíkový díl je tedy zhruba o 60 procent lehčí než stejný titanový díl a o 75 procent lehčí než ocel. Samotná hustota však nerozhoduje o výběru materiálu, protože tloušťka součásti je dána spíše požadavky na tuhost a pevnost než samotnou hmotností.
Síla a tuhost
Titanové slitiny jako Grade 5 poskytují minimální pevnost v tahu 895 MPa, zatímco běžné hořčíkové slitiny nabízejí zhruba 200 až 300 MPa. Specifická pevnost- titanu je vyšší než u většiny slitin hořčíku, což znamená, že titanová součást unese stejné zatížení s menším množstvím materiálu. Hořčík je také méně tuhý než titan, takže konstrukce z hořčíku často potřebují silnější části a více žeber, aby dosáhly požadované tuhosti.
Odolnost proti korozi
Titan je jedním z nejodolnějších konstrukčních kovů, který je chráněný samoopravným oxidovým filmem-, který přežije mořskou vodu a průmyslové chemikálie. Hořčík je opakem: jedná se o aktivní kov, který snadno koroduje, zejména při kontaktu s chloridy, a hořčíkové součásti obvykle vyžadují ochranné povlaky a pečlivé galvanické oddělení. Tento rozdíl dominuje výběru pro námořní a chemické aplikace.
Chování při požáru a teplotě
Hořčíkové slitiny se vznítí při zvýšené teplotě a po zapálení silně hoří, což omezuje jejich použití v oblastech, kde je riziko požáru nepřijatelné. Titan má vysokou teplotu tání asi 1668 stupňů Celsia a zachovává si užitečnou pevnost při teplotách, kdy slitiny hořčíku měknou. Titanové slitiny také slouží při kryogenních teplotách, zatímco slitiny hořčíku za studena křehnou.
Výroba a náklady
Slitiny hořčíku se odlévají a obrábějí levně, což je činí atraktivními pro velkoobjemové automobilové díly, jako jsou skříně převodovek a volanty. Titan je dražší na tavení, kování a strojní zpracování, takže se používá tam, kde výkon ospravedlňuje náklady. Oba kovy vyžadují při obrábění zvláštní pozornost: hořčíkové třísky představují nebezpečí požáru, zatímco titanové obrobky tvrdnou a vyžadují pevné nástroje.
Profily aplikací
Slitiny hořčíku jsou vybírány pro těla notebooků, kryty fotoaparátů, pouzdra elektrického nářadí a automobilové komponenty, kde dominuje nízká hmotnost a nízké náklady. Titanové slitiny jsou vybírány pro letecké konstrukce, součásti proudových motorů, lékařské implantáty, námořní hardware a špičkové sportovní zboží, kde pevnost, odolnost proti korozi a spolehlivost ospravedlňují cenu. Tyto dva materiály si zřídka přímo konkurují, protože jejich profily vlastností jsou tak odlišné.
Často kladené otázky
Otázka: Co je lehčí, titan nebo hořčík?
Odpověď: Hořčík je lehčí s hustotou asi 1,74 g/cm3, zatímco titan má asi 4,51 g/cm3, ale titan přenáší mnohem vyšší zatížení na jednotku hmotnosti.
Otázka: Proč je titan dražší než hořčík?
Odpověď: Titan se hůře získává, taví a obrábí a jeho výroba vyžaduje energeticky-náročné procesy, zatímco odlévání hořčíkových slitin je ekonomické.
Otázka: Která slitina lépe odolává korozi?
Odpověď: Titan odolává korozi v mořské vodě a chemikáliím prostřednictvím svého stabilního oxidového filmu, zatímco hořčík snadno koroduje a potřebuje ochranné povlaky.
Otázka: Je hořčík bezpečný pro obrábění?
Odpověď: Obrábění hořčíku vyžaduje protipožární opatření, protože jemné třísky se mohou vznítit a ke kontrole teploty se používá chladicí kapalina.
Otázka: Kde se hlavně používají slitiny hořčíku?
Odpověď: Slitiny hořčíku se používají v krytech automobilů, krytech elektroniky a přenosných zařízeních, kde je prioritou nízká hmotnost a nízké náklady.
