การวิเคราะห์คุณลักษณะของโลหะผสมไทเทเนียม

โลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและเป็นโลหะที่ทนต่อการกัดกร่อนโดยทั่วไป ในบรรยากาศและมหาสมุทร โลหะผสมไททาเนียมสามารถต้านทานสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น กรด ด่าง และสเปรย์เกลือ และความต้านทานการกัดกร่อนเป็นอันดับสองรองจากอลูมิเนียมและสแตนเลส

อย่างไรก็ตาม ในน้ำ ไทเทเนียมจะทำปฏิกิริยากับออกไซด์ เช่น คลอรีน ออกซิเจน ซัลเฟอร์ และไนโตรเจน เพื่อทำให้เกิดการกัดกร่อน ความต้านทานการกัดกร่อนของไทเทเนียมในน้ำทะเลแย่กว่าเหล็กกล้าไร้สนิม และอาจเกิดการแตกตัวของไฮโดรเจนในน้ำทะเล
โลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมมีโมดูลัสยืดหยุ่นสูง มีความพลาสติกที่ดีและสามารถแปรรูปได้ เนื่องจากมีคุณสมบัติที่ครอบคลุมดีเยี่ยม เช่น ความแข็งแรงจำเพาะสูง ความหนาแน่นต่ำ ต้านทานความล้าได้ดี ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นขนาดเล็ก ทนต่ออุณหภูมิสูงและอุณหภูมิต่ำ เป็นต้น
โลหะผสมไทเทเนียมมีความเป็นพลาสติกและความเหนียวที่ดีที่อุณหภูมิห้อง ในระหว่างการประมวลผลแบบร้อน เมื่ออุณหภูมิไม่เกิน 450 องศา โลหะผสมไททาเนียมยังคงสามารถรักษาความเป็นพลาสติกสูงได้แม้ในอุณหภูมิสูง
ดังนั้นโลหะผสมไทเทเนียมจึงสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการบินและอวกาศ โลหะผสมไทเทเนียมยังมีความแข็งแรงสูง ความแข็งแรงของมันคือ 1.5 ~ 2.5 เท่าของเหล็ก และความแข็งแรงสูงกว่าเหล็กประมาณ 50% เมื่อเติมธาตุหายากลงในโลหะผสมในปริมาณที่เหมาะสม ความแข็งแรงของมันก็จะเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่า เมื่อเติมโลหะผสมไททาเนียม ด้วยปริมาณแมกนีเซียมที่เหมาะสมจะมีความแรงเพิ่มขึ้น 2 ถึง 4 เท่า
โลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมมีความร้อนจำเพาะสูง (ประมาณ 10 เท่าของเหล็ก) นี่เป็นเพราะโลหะผสมไทเทเนียมมีความหนาแน่นต่ำเนื่องจากมีความร้อนจำเพาะสูง เมื่อโลหะผสมไททาเนียมถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่ง มันจะดูดซับความร้อนจำนวนมาก และปฏิกิริยาการเปลี่ยนเฟสจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง ทำให้ปริมาตรของโลหะผสมขยายตัว การขยายปริมาตรนี้จะทำให้ความร้อนจำเพาะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ความหนาแน่นประมาณ 1/3 ของเหล็ก 1/2~1/4 ของอลูมิเนียมและสแตนเลส โมดูลัสยืดหยุ่นเป็นเหล็กประมาณ 1.5 เท่าและสแตนเลส 2 ~ 3 เท่า และโลหะผสมไททาเนียมเป็นเหล็กและอลูมิเนียม 2 ~ 3 เท่า ในขณะเดียวกันก็มีความแข็งต่ำ (แข็งพอๆ กับเหล็ก อลูมิเนียม หรือสแตนเลส) ดังนั้นจึงเหมาะมากสำหรับการผลิตใบพัดเครื่องยนต์อากาศยาน ปลอกจรวด ฯลฯ

โลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมมีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนที่ดีเยี่ยม และมีค่าการนำความร้อนเพียง 1/3~1/4 ของค่าการนำความร้อนของโลหะในวัสดุ เช่น ทองแดงและอะลูมิเนียม ในขณะเดียวกันก็มีประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ดีเยี่ยม การซึมผ่านของอากาศและการนำความร้อนที่ดี และสามารถกระจายความร้อนไปยังสภาพแวดล้อมโดยรอบได้อย่างรวดเร็ว โลหะผสมไทเทเนียมดูดซับความร้อนได้เพียงประมาณ 20% ภายใต้สถานการณ์ปกติ แต่สามารถดูดซับความร้อนได้ประมาณ 40% ที่อุณหภูมิสูง ดังนั้นภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง โลหะผสมไททาเนียมจึงสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นได้เป็นเวลานานโดยไม่ถูกออกซิไดซ์ พวกเขายังสามารถรักษาคุณสมบัติที่ดีได้แม้จะสูงกว่า 300 องศาก็ตาม ดังนั้นโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมจึงมักใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีอุณหภูมิสูง ทนต่อการกัดกร่อน หรือทนต่ออุณหภูมิสูง
เนื่องจากทนทานต่อการกัดกร่อนและคุณสมบัติทางกลได้ดี จึงสามารถใช้เป็นวัสดุแทนเหล็กและอะลูมิเนียมได้หลายครั้ง อย่างไรก็ตาม หากสามารถใช้ร่วมกับวัสดุโลหะอื่นๆ และกระบวนการบำบัดความร้อนที่เหมาะสมได้ ความต้านทานการกัดกร่อนก็จะสามารถปรับปรุงให้ดีขึ้นได้อีก
ความสามารถในการเปลี่ยนรูปพลาสติกต่ำที่อุณหภูมิห้อง แต่ความสามารถในการเปลี่ยนรูปที่อุณหภูมิต่ำนั้นคล้ายคลึงกับโลหะผสมอลูมิเนียม และอัตราการแข็งตัวของงานก็ต่ำเช่นกัน ดังนั้นไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมจึงเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างและชิ้นส่วนเครื่องจักร
มีความสามารถในการเชื่อมได้ดีที่อุณหภูมิปกติ สามารถเชื่อมได้ที่อุณหภูมิสูง สามารถเชื่อมเป็นชิ้นส่วนและตัวเชื่อมต่อต่างๆ ที่มีรูปร่างที่ซับซ้อนและความต้องการความแม่นยำของมิติสูง สามารถเชื่อมด้วยวิธีการเชื่อมด้วยเปลวไฟหรืออาร์ค
การเชื่อมสามารถทำได้โดยการเชื่อมอาร์กอนอาร์ก การเชื่อมด้วยความต้านทาน และวิธีการประสานด้วยไฟฟ้า ในเวลาเดียวกัน โลหะผสมไททาเนียมและไททาเนียมสามารถเชื่อมและประสานกับวัสดุโลหะได้หลากหลาย ดังนั้นจึงสามารถนำมาใช้เพื่อให้ได้ชิ้นส่วนที่มีความหนามากขึ้น รูปร่างที่ซับซ้อน หรือมีข้อกำหนดด้านความแม่นยำของมิติสูงแต่มีความแข็งแรงต่ำ โมดูลัสยืดหยุ่นเป็นการวัดโลหะ ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญของความสามารถของวัสดุในการต้านทานการเสียรูปและประสิทธิภาพของวัสดุ