Atribut:
Un element metalic, titanul este recunoscut pentru raportul său ridicat rezistență-masă. Este un metal puternic cu densitate scăzută, destul de ductil (în special într-un mediu fără oxigen), lucios și de culoare alb-metalică. Punctul său de topire relativ ridicat (peste 1.650 °C sau 3.000 °F) îl face util ca metal refractar. Este paramagnetic și are o conductivitate electrică și termică relativ scăzută.
Gradele comerciale de titan (99,2 % pur) au o rezistență la rupere de aproximativ 434 MPa (63.000 psi), egală cu cea a aliajelor obișnuite de oțel de calitate scăzută, dar sunt mai puțin dense. Titanul este cu 60 % mai dens decât aluminiul, dar de peste două ori mai rezistent decât cel mai utilizat aliaj de aluminiu 6061-T6. Unele aliaje de titan (de exemplu, Beta C) ating rezistențe la rupere de peste 1400 MPa (200.000 psi). Totuși, titanul își pierde rezistența când este încălzit la temperaturi peste 430 °C (806 °F).
Titanul nu este la fel de dur ca unele grade de oțel tratat termic, este nemagnetic și un conductor slab de căldură și electricitate. Prelucrarea necesită măsuri de precauție, deoarece materialul poate prezenta fenomenul de lipire (galling) dacă nu se folosesc scule ascuțite și metode adecvate de răcire. La fel ca structurile din oțel, structurile din titan au o limită de oboseală care garantează durabilitatea în anumite aplicații. Aliajele de titan au o rigiditate mai mică decât multe alte materiale structurale, cum ar fi aliajele de aluminiu și fibrele de carbon.
Metalul este un alotrop dimorf al unei forme α hexagonale care se transformă într-o formă β cubică cu centru în volum (rețea) la 882 °C (1.620 °F). Căldura specifică a formei α crește dramatic pe măsură ce este încălzită până la această temperatură de tranziție, dar apoi scade și rămâne relativ constantă pentru forma β, indiferent de temperatură. Asemănător cu zirconiul și hafniul, există și o fază suplimentară omega, care este termodinamic stabilă la presiuni ridicate, dar metastabilă la presiuni ambientale. Această fază este, de obicei, hexagonală (ideală) sau trigonală (distorsionată) și poate fi considerată ca fiind datorată unui fonon acustic longitudinal moale al fazei β, care provoacă colapsul planurilor de atomi.
La fel ca aluminiul și magneziul, titanul metalic și aliajele sale se oxidează imediat la contactul cu aerul. Titanul reacționează ușor cu oxigenul la 1.200 °C (2.190 °F) în aer și la 610 °C (1.130 °F) în oxigen pur, formând dioxid de titan. Totuși, reacționează lent cu apa și aerul la temperaturi ambiente, deoarece formează un strat pasiv de oxid care protejează metalul masiv împotriva unei oxidații suplimentare. În momentul formării, acest strat protector are doar 1–2 nm grosime, dar continuă să crească treptat, atingând o grosime de 25 nm în patru ani.
Pasivarea atmosferică conferă titanului o rezistență excelentă la coroziune, aproape echivalentă cu cea a platinii, fiind capabil să reziste atacului acizilor sulfuric și clorhidric diluați, al soluțiilor de clorură și al majorității acizilor organici. Totuși, titanul este corodat de acizii concentrați. Așa cum indică potențialul redox negativ, titanul este, din punct de vedere termodinamic, un metal foarte reactiv, care arde în atmosfera normală la temperaturi mai scăzute decât punctul său de topire. Topirea este posibilă doar într-o atmosferă inertă sau în vid. La 550 °C (1.022 °F), titanul se combină cu clorul. De asemenea, reacționează cu celelalte halogeni și absoarbe hidrogenul.
Titanul este unul dintre puținele elemente care ard în azot gazos pur, reacționând la 800 °C (1.470 °F) pentru a forma nitridul de titan, care provoacă fragilizarea. Datorită reactivității sale ridicate cu oxigenul, azotul și alte gaze, filamentele de titan sunt utilizate în pompele de sublimare a titanului ca agenți de captare pentru aceste gaze. Astfel de pompe produc, în mod ieftin și fiabil, presiuni extrem de scăzute în sistemele de vid ultra-înalt.
Parametru:
Calitate |
Producție |
Stat |
Diametru (mm) |
Standard |
|
Gr1 Gr2
Gr2 Gr3 |
|
|
|
ASTM B348 |
| Calitate | Dimensiune | Stat | Standard |
| GR5 | φ2–Φ4×L | lustruire | ASTM F136 |
| GR5 | φ4–Φ8×L | lustruire | |
| GR5 | φ8–Φ10×L | lustruire | |
| GR5 | φ10–Φ16×L | lustruire | |
| GR5 | φ16–Φ30×L | lustruire | |
| GR5 | φ8–Φ10×L | Laminare | |
| GR5 | >Φ10~Φ16×L | Laminare | |
| GR5 | >Φ16~Φ30×L | Laminare | |
| GR5 | φ30~Φ60×L | Laminare | |
| GR5 | φ20~Φ60×L | Laminare |
Aplicații:
1) Implanturi ortopedice: articulații artificiale, plăci metalice, șuruburi ortopedice, tije metalice pentru utilizare ortopedică, șuruburi intramedulare, ace pentru oase, dispozitive de fixare spinală.
2) Implanturi cardiace: valve cardiace artificiale, stimulatoare cardiace, catetere cardiace și stenturi în vasele de sânge.
3) Implanturi oftalmologice: cristal artificial.
4) Implanturi dentare: implant dentar, șuruburi de tracțiune, șuruburi pentru canalul radicular, dispozitive de fixare internă etc.
5) Materiale de umplutură: umpluturi mamare, materiale de umplutură intraoculară, materiale de umplutură în ortopedie.