1. خواص مکانیکی
تیتانیوم خالص تجاری
قدرت: استحکام کششی نسبتا کمی دارد که با درجه افزایش می یابد. برای مثال، استحکام کششی گرید 1 تقریباً 240-370 مگاپاسکال است و استحکام کششی درجه 4 می تواند به 480-620 مگاپاسکال برسد. این یک ماده معمولی باشکل پذیری بالا و استحکام کم.
شکل پذیری و چقرمگی: دارای کشیدگی عالی (تا 20% تا 30%) و عملکرد شکل‌دهی سرد-و امکان پردازش آسان در صفحات نازک، لوله‌ها و اجزای{3}}شکل پیچیده بدون ترک خوردن را فراهم می‌کند.
مقاومت در برابر خستگی: استحکام خستگی آن متوسط است و تحت بارهای متناوب سیکل بالا مستعد شکست خستگی است.
آلیاژهای تیتانیوم
قدرت: عناصر آلیاژی مانند آلومینیوم (Al)، وانادیم (V) و قلع (Sn) برای بهبود قابل توجه استحکام اضافه می شوند. برای مثال، استحکام کششی آلیاژ Ti-6Al-4V معمولی می‌تواند از 860 مگاپاسکال تجاوز کند، و استحکام کششی آلیاژهای تیتانیوم با استحکام بالا می‌تواند به 1200-1400 مگاپاسکال برسد.استحکام بالا و شکل پذیری متوسط.
شکل پذیری و چقرمگیازدیاد طول آلیاژهای تیتانیوم به طور کلی کمتر از تیتانیوم خالص تجاری است (معمولاً 10 تا 15 درصد). برخی از آلیاژهای با استحکام بالا حتی چقرمگی کمتری دارند و در دماهای پایین مستعد شکستگی شکننده هستند.
مقاومت در برابر خستگی و خزش: آلیاژهای تیتانیوم دارای استحکام خستگی عالی و مقاومت در برابر خزش هستند، به ویژه در دماهای متوسط-تا-. آنها می توانند پایداری ساختاری را برای مدت طولانی تحت بارهای متناوب و تنش دمایی بالا حفظ کنند، که بسیار برتر از تیتانیوم خالص تجاری است.
2. مقاومت در برابر خوردگی
تیتانیوم خالص تجاری
داردمقاومت جهانی در برابر خوردگی برجسته. سطح آن می تواند یک فیلم غیرفعال دی اکسید تیتانیوم (TiO2) متراکم و خود ترمیم شونده تشکیل دهد که می تواند در برابر فرسایش بیشتر اسیدهای آلی، اسیدهای معدنی (به جز اسید هیدروفلوئوریک غلیظ و اسید سولفوریک غلیظ داغ)، قلیاها، محلول های نمکی و محیط های جوی مقاومت کند.
در محیط های خورنده خشن مانند آب دریا، مواد حاوی کلر{0}و گاز کلر مرطوب به خوبی عمل می کند و به طور گسترده در زمینه های مهندسی شیمی و دریایی استفاده می شود.
آلیاژهای تیتانیوم
مقاومت در برابر خوردگی آلیاژهای تیتانیوم استمربوط به نوع و محتوای عناصر آلیاژی است. به عنوان مثال، آلیاژهای تیتانیوم -نوع (مثلاً Ti-5Al-2.5Sn) مقاومت خوردگی نزدیک به تیتانیوم خالص تجاری دارند، در حالی که آلیاژهای تیتانیوم نوع یا + - (مثلاً Ti-6Al-4V) به دلیل افزودن وانادیم، مقاومت در برابر خوردگی اندکی کاهش یافته است.
آلیاژهای تیتانیوم برای محیط‌های بسیار خورنده مانند اسیدهای احیاکننده قوی و محیط‌های غنی از یون کلرید-در دماهای بالا مناسب نیستند، زیرا عناصر آلیاژی ممکن است باعث خوردگی حفره‌ای موضعی یا خوردگی بین دانه‌ای شوند.
3. پایداری حرارتی
تیتانیوم خالص تجاری
دمای سرویس درازمدت آن نسبتاً پایین است، معمولاً از 315 درجه تجاوز نمی کند. هنگامی که دما از این حد فراتر می رود، سرعت اکسیداسیون تسریع می شود و لایه اکسید سطحی شل می شود و اثر محافظتی خود را از دست می دهد.
عملکرد عالی در دمای پایین{0}} دارد. با در نظر گرفتن درجه 1 به عنوان مثال، می تواند چقرمگی خوب را در 253- درجه بدون شکستگی شکننده حفظ کند، و آن را برای کاربردهای برودتی مناسب می کند.
آلیاژهای تیتانیوم
پایداری دمای بالا- عالی است. به عنوان مثال، Ti-6Al-4V را می توان برای مدت طولانی در دمای 400-500 درجه استفاده کرد، و آلیاژهای تیتانیوم مقاوم در برابر حرارت (به عنوان مثال، Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo) می توانند دمای بالای 600 درجه را تحمل کنند.
عملکرد دمای پایین بسته به نوع آلیاژ متفاوت است.
4. عملکرد پردازش
تیتانیوم خالص تجاری
کار سرد: عملکرد عالی-در شکل دهی سرد دارد و می توان آن را از طریق مهر زنی، خمش و کشیدن بدون بازپخت میانی پردازش کرد.
جوشکاری: جوش پذیری خوبی دارد و اتصالات جوش داده شده دارای استحکام و مقاومت در برابر خوردگی بالا هستند و هیچ الزام سختی برای فرآیندهای جوشکاری ندارند.
ماشین کاری: قابلیت ماشین کاری خاصی دارد، اما در حین پردازش مستعد چسبیدن به ابزار است که نیاز به استفاده از ابزارهایی با سختی و خنک کننده بالا دارد.
آلیاژهای تیتانیوم
کار سرد: اکثر آلیاژهای تیتانیوم به دلیل استحکام بالا و شکل‌پذیری کم، عملکرد سرد{{0} ضعیفی دارند و برای کاهش سختی و بهبود شکل‌پذیری، نیاز به عملیات بازپخت متوسط دارند.
جوشکاری: جوشکاری سخت تر از تیتانیوم خالص تجاری است. عناصر آلیاژی در حین جوشکاری مستعد اکسید شدن و جدا شدن هستند که منجر به کاهش عملکرد اتصال می شود، بنابراین اقدامات حفاظتی سختگیرانه (مثلاً محافظ آرگون) مورد نیاز است.
ماشین کاری: دارای ماشینکاری ضعیف، مقاومت برش بالا و سایش شدید ابزار است که نیاز به استفاده از فرآیندها و ابزارهای تخصصی برش دارد.
