Zliatiny titánu ponúkajú niekoľko výhod, vrátane nízkej hmotnosti, vysokej pevnosti, odolnosti proti korózii, vynikajúceho výkonu pri nízkych teplotách a vysokej chemickej reaktivity. Okrem toho majú dobrú odolnosť proti únave, odolnosť proti praskaniu, vysokú tepelnú pevnosť, biokompatibilitu, dobrú tepelnú vodivosť a nemagnetické vlastnosti. Rôzne kombinácie titánových zliatin môžu spĺňať rôzne aplikačné požiadavky, čo vedie k ich širokému použitiu v leteckom, automobilovom, medicínskom, chemickom a inom priemysle.
Výkonnostné výhody titánových zliatin:
Výnimočná pevnosť
Zliatiny titánu majú hustotu približne 4,5 g/cm3, čo je len 60 % ocele. Čistý titán má pevnosť porovnateľnú s bežnou oceľou, zatiaľ čo niektoré vysokopevnostné zliatiny titánu prevyšujú pevnosť mnohých legovaných plechov z konštrukčnej ocele. V dôsledku toho zliatiny titánu vykazujú vysokú špecifickú pevnosť (pomer pevnosť/hustota), vďaka čomu sú ideálne pre ľahké diely s vysokou jednotkovou pevnosťou, tuhosťou a odolnosťou. Tieto zliatiny nachádzajú uplatnenie v komponentoch motorov, kostrách, plášťoch, spojovacích materiáloch a podvozkoch.
Vynikajúca tepelná odolnosť
Zliatiny titánu odolávajú vyšším teplotám ako zliatiny hliníka, pričom si zachovávajú svoju pevnosť aj pri zvýšených teplotách. Niektoré zliatiny titánu môžu pracovať dlhší čas pri teplotách v rozmedzí od 450-500 stupňov, pričom vykazujú vysokú špecifickú pevnosť v teplotnom rozsahu 150 stupňov -500 stupňov . Na rozdiel od toho hliníkové zliatiny vykazujú výrazné zníženie špecifickej pevnosti pri 150 stupňoch. S maximálnou prevádzkovou teplotou 500 stupňov, zliatiny titánu prekonávajú zliatiny hliníka, ktoré majú limit pod 200 stupňov.
Vynikajúca odolnosť proti korózii
Pri prevádzke vo vlhkom prostredí alebo prostredí s morskou vodou vykazujú zliatiny titánu vynikajúcu odolnosť proti korózii v porovnaní s nehrdzavejúcou oceľou. Vykazujú pozoruhodnú odolnosť voči bodovej korózii, kyslej korózii a korózii pod napätím. Zliatiny titánu tiež vykazujú vynikajúcu odolnosť voči zásadám, chloridom, chlórovaným organickým látkam, kyseline dusičnej a sírovej. Majú však obmedzenú odolnosť voči redukčným činidlám, kyslíku a médiám so soľou chrómu.
Pôsobivý výkon pri nízkych teplotách
Zliatiny titánu si zachovávajú mechanické vlastnosti pri extrémne nízkych a ultranízkych teplotách. Niektoré zliatiny titánu, ako napríklad TA7, vykazujú dobrý výkon pri nízkych teplotách a zachovávajú si určitú úroveň plasticity na -253 stupni. Zliatiny titánu sú teda rozhodujúcimi konštrukčnými materiálmi pre aplikácie v prostredí s nízkou teplotou.
Vysoká chemická reaktivita
Titán má významnú chemickú aktivitu, ľahko podlieha chemickým reakciám s prvkami, ako je kyslík, dusík, vodík, oxid uhoľnatý, oxid uhličitý, vodná para a plynný amoniak. Napríklad zliatiny titánu s obsahom uhlíka vyšším ako {{0}}.2 % tvoria tvrdý karbid titánu (TiC). Pri vyšších teplotách titán reaguje s dusíkom za vzniku tvrdej povrchovej vrstvy nitridu titánu (TiN). Titán absorbuje kyslík pri teplotách nad 600 stupňov a vytvára vytvrdzujúcu vrstvu s vysokou tvrdosťou. Zvyšovanie obsahu vodíka vedie k vytvoreniu vrstvy skrehnutia. Absorbované plyny môžu vytvoriť tvrdú a krehkú povrchovú vrstvu s hĺbkou 0.{4}},15 mm, čo vedie k zvýšenému treniu, priľnavosti a opotrebovaniu kontaktných povrchov.
Nízka tepelná vodivosť a modul pružnosti
Zliatiny titánu vykazujú nižšiu tepelnú vodivosť v porovnaní s niklom, železom a hliníkom. Tepelná vodivosť produktov z titánovej zliatiny je približne 1/4 niklu, 1/5 železa a 1/14 hliníka. Okrem toho je tepelná vodivosť rôznych zliatin titánu asi o 50 % nižšia ako u čistého titánu. Modul pružnosti zliatin titánu je zhruba polovičný ako modul pružnosti ocele, čo má za následok nižšiu tuhosť. V dôsledku toho sú zliatiny titánu náchylné na deformáciu a nie sú vhodné na výrobu štíhlych tyčí alebo tenkostenných častí. Počas procesov rezania vykazujú zliatiny titánu vyšší objem odrazu povrchu v porovnaní s nehrdzavejúcou oceľou, čo vedie k zvýšenému treniu, priľnavosti a opotrebovaniu na povrchu nástroja.
