Il titanio, essendo un metallo leggero e ad alta resistenza, ha dimostrato i suoi vantaggi unici in vari campi. Dall’aerospaziale alla sanità, dall’ingegneria navale agli articoli sportivi, il titanio gioca un ruolo chiave. Tuttavia, come ogni materiale, il titanio non è perfetto al 100%. Successivamente, esamineremo i vantaggi e gli svantaggi del titanio.
Vantaggi
1. Low density and high strength
The density of titanium is 4.51g/cm3, which is 57% of steel. It is only a little more than half of steel and less than twice that of aluminum. Its strength is three times greater than aluminum. The specific strength of titanium alloy is the largest among commonly used industrial alloys. Titanium The specific strength of the alloy is 3.5 times that of stainless steel, 1.3 times that of aluminum alloy, and 1.7 times that of magnesium alloy.
2. Excellent corrosion resistance
La passività del titanio dipende dall'esistenza di una pellicola di ossido. La sua resistenza alla corrosione nei mezzi ossidanti è molto migliore di quella nei mezzi riducenti e può verificarsi una corrosione ad alta velocità nei mezzi riducenti. Il titanio non viene corroso in alcuni mezzi corrosivi, come acqua di mare, cloro umido, soluzioni di clorito e ipoclorito, acido nitrico, acido cromico, cloruri metallici, solfuri e acidi organici.
3. Good heat resistance
Generalmente, l'alluminio perde le sue elevate proprietà meccaniche originali a 150 ℃ e l'acciaio inossidabile a 310 ℃, mentre la lega di titanio mantiene ancora buone proprietà meccaniche a circa 500 ℃. Il titanio ha una buona resistenza al calore ed è adatto per i dischi delle turbine e le pale dei compressori dei motori degli aerei e per i rivestimenti delle fusoliere posteriori degli aerei.
4. Biocompatible, non-magnetic
Il titanio è un metallo non magnetico e non verrà magnetizzato in un grande campo magnetico. Non è tossico e ha una buona compatibilità con i tessuti e il sangue umani.
5. Small thermal conductivity
La conduttività termica del titanio è piccola, solo 1/5 dell'acciaio, 1/13 dell'alluminio e 1/25 del rame.
6. Small elastic modulus
Il modulo elastico del titanio è circa il 55% di quello del ferro.
7. Low damping resistance
Questa proprietà del titanio può essere utilizzata come diapason, componenti di vibrazione di polverizzatori ad ultrasuoni medici e pellicole vibranti di altoparlanti audio di fascia alta.
Svantaggi
1. High cost
Il titanio è generalmente più costoso di altri tipi di metalli, il prezzo del titanio è 5-10 volte quello dell'acciaio inossidabile.
2. Difficulty in processing
La lavorazione del metallo titanio richiede solitamente l'uso di processi e attrezzature speciali e richiede un elevato livello di tecnologia ed esperienza per garantire qualità ed efficienza della lavorazione.
3. Difficult to weld
A causa della sua elevata reattività, elevato punto di fusione, scarsa conduttività termica e altri fattori, il titanio richiede tecniche e processi di saldatura speciali per garantire la qualità della saldatura.
4. Poor thermal conductivity
A causa dell’influenza di fattori quali la struttura reticolare, la struttura elettronica e i difetti reticolari, il titanio ha una scarsa conduttività termica e pertanto non è adatto per determinate applicazioni che richiedono trasferimento di calore.
5. Low surface hardness
Rispetto all'acciaio inossidabile, la durezza superficiale del titanio puro è di circa HRC20 e l'acciaio inossidabile solitamente può raggiungere HRC56-58, quindi è più facile graffiarsi durante l'uso.
Conclusione
Sebbene il titanio presenti molti vantaggi, presenta anche alcuni inevitabili svantaggi. È forte, resistente alla corrosione e ha una buona biocompatibilità. Tuttavia, il suo più grande svantaggio è che è costoso rispetto all’acciaio inossidabile e ad altri metalli. Ci auguriamo che questo articolo ti aiuti a fare la scelta giusta nella scelta dei materiali in titanio.
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