شکل ظاهری لوله جوش تیتانیوم بسیار شبیه به فولاد با چگالی 4.51 گرم بر سانتی متر مکعب است که فاقد 60 درصد فولاد است و یک عنصر فلزی با چگالی کم در فلزات نسوز است.
تیتانیوم در هوا در دمای اتاق بسیار پایدار است. هنگامی که تا 400~550 درجه حرارت داده می شود، یک لایه اکسید قوی روی سطح ایجاد می کند تا از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری شود. تیتانیوم توانایی بالایی در جذب اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن دارد. چنین گازهایی ناخالصی های بسیار مضر برای فلز تیتانیوم هستند و حتی اگر محتوای آن بسیار کم باشد (0.01% ~ 0.005%)، عملکرد مکانیکی آن را به طور جدی تحت تاثیر قرار می دهد.
خواص مکانیکی تیتانیوم که معمولاً به عنوان عملکرد مکانیکی آن شناخته می شود، بسیار به خلوص آن مرتبط است. تیتانیوم با خلوص بالا دارای عملکرد پردازش عالی، ازدیاد طول و کوتاه شدن مقطع است، اما استحکام پایینی دارد، برای داده های برنامه ریزی مشترک مناسب نیست. تیتانیوم خالص صنعتی غنی از ناخالصی است، استحکام و انعطاف پذیری بالایی دارد و برای ساخت داده های برنامه ریزی مناسب است.
کاربرد تیتانیوم و آلیاژهای آن
تیتانیوم فلزی متراکم به دلیل وزن سبک، استحکام بالاتر از آلیاژ آلومینیوم، می تواند در دماهای بالا نسبت به آلومینیوم برای استحکام بالا و توجه بالای صنعت هوانوردی نگهداری شود. با توجه به اینکه چگالی تیتانیوم 57 درصد فولاد است، استحکام ویژه بالای آن (نسبت استحکام/وزن یا استحکام/چگالی استحکام ویژه نامیده میشود)، بنابراین دارای مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر خستگی است. 3/4 از آلیاژهای تیتانیوم به عنوان داده های برنامه ریزی نشان داده شده توسط آلیاژهای برنامه ریزی هوافضا استفاده می شود، و 1/4 عمدتا به عنوان آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود.
آلیاژهای تیتانیوم را می توان به عنوان آلیاژهای کم استحکام، انعطاف پذیری بالا، استحکام متوسط و استحکام بالا برای 200 (مقاومت کم) ~ 1300 (مقاومت بالا) مگاپاسکال طبقه بندی کرد، اما آلیاژهای تیتانیوم را می توان به طور کلی به عنوان آلیاژهای با مقاومت بالا در نظر گرفت. آنها از آلیاژهای آلومینیوم که استحکام متوسطی در نظر گرفته می شوند قوی تر هستند و از نظر استحکام می توانند به طور کامل جایگزین انواع خاصی از فولاد شوند. برخی از آلیاژهای تیتانیوم در 600 درجه در مقایسه با آلیاژهای آلومینیوم استحکام بسیار خوبی دارند که در دماهای بالاتر از 150 درجه به سرعت از دست می دهند.
علاوه بر استحکام، با توجه به استفاده همچنین می توان آلیاژهای تیتانیوم مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر خوردگی، دمای پایین و عملکرد ویژه را تقسیم کرد، با توجه به ترکیب فاز می توان به , + و و تقریباً , زیرپایدار و چندین نوع دیگر
تیتانیوم نمی تواند یک فلز رایج باشد. تیتانیوم خود بسیار فعال است و دفع آن دشوار است. کنترل شدید جو در کوره ضروری است و جوشکاری باید در فضای تنبل انجام شود. فعالیت فلز تیتانیوم بالا، هدایت حرارتی کم، مقاومت در برابر تغییر شکل، انعطاف پذیری دمای اتاق ضعیف است. در فرآیند تغییر شکل، نه تنها اتصال آسان با قالب، بلکه در ماشینکاری ابزارها و ساینده ها نیز تمایل به اتصال به سطح ماشینکاری داغ دارند که باعث می شود تولید قطعات برنامه ریزی استاندارد تعداد زیادی زباله تولید کند. تراشه های تیتانیوم، به اصطلاح تیتانیوم باقی مانده.
به منظور کاهش بار تشکیل با هزینه بالا، از یک سو، فرآیند تصفیه باقیمانده تیتانیوم انجام شده است و از سوی دیگر، فناوریهای با تکنولوژی بالا مانند قالبگیری نزدیک به شبکه، قالبگیری فوقپلاستیک، ریختهگری ریز، متالورژی پودر و اتصال پراکندگی ایزواستاتیک داغ توسعه یافته است. به عنوان مثال، محصولات متالورژی پودری که با روش پودر، قالبگیری، تف جوشی یا انجماد فشار ایزواستاتیک داغ پردازش میشوند، تقریباً به میزان استفاده از دادهها تا 80٪ خالص میشوند، نه تنها مصرف داده را کاهش میدهند، بلکه میزان برش را نیز به میزان قابل توجهی کاهش میدهند. و پردازش مثال دیگر استفاده از مهارت های ریخته گری ریز جدار نازک در مقیاس بزرگ در آلیاژهای تیتانیوم است، به طوری که ریخته گری تیتانیوم نزدیک به آهنگری تیتانیوم عمل می کند، در حالی که هزینه حدود 50٪ کاهش یافته است.
رنگ سفید تیتانیوم عمدتاً در پوششها، پلاستیک، کاغذ، الیاف مصنوعی، جوهر چاپ، لاستیک، مینا و سایر جنبههای دیگر رنگهای سفید استفاده میشود. دی اکسید تیتانیوم فوق ریز و آب و حلال های آلی متشکل از سل تیتانیوم به یک گونه جدید مستقل تبدیل شده است که در لوازم آرایشی، مواد تکمیل کننده خارجی لنز، جوهرها و پوشش ها برای افزایش عامل استفاده می شود، دامنه کاربرد آن هنوز در حال گسترش است. آهن تیتانیوم (TiFe) ساخته شده از کنسانتره ایلمنیت یک اکسید زدا و تثبیت کننده است که در ساخت فولاد ضد زنگ استفاده می شود. آند ذخیرهسازی هیدروژن آهن تیتانیوم در تولید باتریهای ذخیرهسازی هیدروژن و دادههای ذخیرهسازی هیدروژن خاکی کمیاب دارای مزایای خاص خود هستند، در حالی که هزینه نسبتاً کم است، در ذخیرهسازی هیدروژن، حملونقل، کاتالیزوری، سلولهای سوختی و غیره با خاکی کمیاب رقابت خواهد کرد.
