Titan je prvek s atomovým číslem 22 v periodické tabulce, prvek podskupiny čtvrtého cyklu, tj. skupiny IVB. Mezi prvky této skupiny patří kromě titanu zirkonium a hafnium, které mají společný znak vysoký bod tání a tvorbu stabilního oxidového filmu na jejich povrchu při pokojové teplotě.
1, nízká hustota, vysoká pevnost, vysoká měrná pevnost
Hustota titanu je 4,51 g/cm3, 57 % oceli, titan je méně než dvakrát těžší než hliník, třikrát pevnější než hliník. Měrná pevnost slitiny titanu (poměr pevnost / hustota) se běžně používá v průmyslových slitinách v největší (viz tabulka 1), měrná pevnost slitiny titanu je 3,5krát vyšší než u nerezové oceli, slitina hliníku 1,3krát, slitina hořčíku 1,7krát, takže je letecký průmysl je zásadní pro strukturu materiálu.
2, Vynikající odolnost proti korozi
Pasivita titanu závisí na přítomnosti oxidového filmu, který má mnohem lepší odolnost proti korozi v oxidačních médiích než v redukčních médiích. Vysokorychlostní koroze se vyskytuje v redukčních médiích. Titan nekoroduje v některých korozivních médiích, jako je mořská voda, vlhký plynný chlór, roztoky chloritanu a chlornanu, kyselina dusičná, kyselina chromová, chloridy kovů, sulfidy a organické kyseliny. Avšak v médiích, která reagují s titanem za vzniku vodíku (např. kyselina chlorovodíková a sírová), má titan obvykle vyšší rychlost koroze. Pokud se však do kyseliny přidá malé množství oxidačního činidla, vytvoří se na povrchu titanu pasivační film. Proto je titan odolný vůči korozi v silných směsích kyselina sírová-kyselina dusičná nebo kyselina chlorovodíková-kyselina dusičná, a dokonce i v kyselině chlorovodíkové obsahující volný chlor. Ochranný oxidový film titanu se často vytváří, když se kov setká s vodou, a to i v malých množstvích vody nebo vodní páry. Pokud je titan vystaven silně oxidačnímu prostředí za úplné nepřítomnosti vody, dochází k rychlé oxidaci a často dochází k prudkým reakcím, až samovznícení. K těmto jevům dochází, když titan reaguje s dýmavou kyselinou dusičnou obsahující přebytek oxidu dusíku a když titan reaguje se suchým plynným chlorem. Proto je nutné určité množství vlhkosti, aby se takovým reakcím zabránilo.
3, dobrá tepelná odolnost
Obvykle hliník při 150 stupních, nerezová ocel při 310 stupních, což je ztráta původního výkonu, a titanové slitiny při 500 stupních nebo tak si stále zachovávají dobré mechanické vlastnosti. Když rychlost letadla dosáhne 2,7násobku rychlosti zvuku, povrchová teplota konstrukce letadla dosáhne 230 stupňů, nelze použít slitiny hliníku a slitiny hořčíku, zatímco slitiny titanu mohou požadavky splnit. Tepelná odolnost titanu je dobrá, používá se na kotouče a lopatky kompresoru leteckých motorů a na potah zadní části trupu letadla.
4, Dobrý výkon při nízkých teplotách
Některé titanové slitiny (jako Ti-5AI-2.5SnELI) pevnost se snížením teploty a zvýšením, ale plasticita se příliš nesníží, stále je zde dobrá tažnost a houževnatost při nízkých teplotách, vhodné pro použití při extrémně nízkých teplotách. Může být použit v raketových motorech se suchým kapalným vodíkem a kapalným kyslíkem nebo v kosmických lodích s lidskou posádkou pro použití ultranízkoteplotních kontejnerů a skladovacích nádrží.
5, nemagnetické
Titan je nemagnetický, používá se v podmořských granátech, nezpůsobí výbuch min.
6, malá tepelná vodivost
Tepelná vodivost titanu je malá, pouze 1/5 oceli, hliníku 1/13, mědi 1/25. špatná tepelná vodivost je nevýhodou titanu, ale v některých případech můžete této vlastnosti titanu využít.
7, nízký modul pružnosti
Modul pružnosti titanu je pouze 55 % oceli, jako konstrukční materiál je nevýhodou nízký modul pružnosti.
8, pevnost v tahu a mez kluzu
Je velmi blízko kTi-6AI-4V titanová slitina, pevnost v tahu 960 MPa, mez kluzu 892 MPa, rozdíl mezi těmito dvěma je pouze 58 MPa.
9,Titan snadno oxiduje při vysokých teplotách.
Síla vazby titanu a vodíku a kyslíku je silná, měli bychom věnovat pozornost prevenci oxidace a absorpce vodíku. Svařování titanu by mělo být prováděno pod argonovou ochranou, aby se zabránilo kontaminaci. Titanové trubky a plechy by měly být tepelně zpracovány ve vakuu, titanové výkovky tepelným zpracováním pro kontrolu mikrooxidační atmosféry.
10, nízký odpor tlumení
Titan a další kovové materiály (měď, ocel) vyrobené ze stejného tvaru a velikosti jako hodiny, při stejné síle klepání každé hodiny zjistí, že hodiny vyrobené z titanu kmitají až za zvuku dlouhého času, tzn. energie vložená do hodin není snadné zmizet, takže říkáme, že tlumicí výkon titanu je nízký.
