チタン合金の機械的性質
使用温度はアルミニウム合金よりも数百度高く、中温でも必要な強度を維持でき、450〜500℃の温度で長時間加工できます。これらの2つのチタン合金は150℃〜500℃の範囲で使用できます。アルミニウム合金は依然として非常に高い比強度を有しており、150℃におけるアルミニウム合金の比強度は大幅に低下しました。チタン合金の動作温度は500℃に達することがありますが、アルミニウム合金は200℃以下です。耐折曲げ性が良好です。
チタン合金の耐食性は、湿った雰囲気や海水媒体で使用する場合、ステンレス鋼よりもはるかに優れています。孔食、酸腐食、応力腐食に対して特に強い耐性を示します。チタンは、アルカリ、塩化物、有機塩素系製品、硝酸、硫酸などに対する耐食性に優れていますが、還元性酸素やクロム塩媒体に対する耐食性は劣ります。
チタン合金は低温および極低温でも機械的特性を維持できます。 TA7 など、良好な低温性能と非常に低い格子間元素を備えたチタン合金は、-253℃でも一定の可塑性を維持できます。したがって、チタン合金も重要な低温構造材料です。チタンの化学活性は高く、大気中のO、N、H、CO、CO₂、水蒸気、アンモニアなどの強い化学反応を起こします。炭素含有量が 0.2% を超えると、チタン合金中に硬い TiC が形成されます。
より高温では、N との相互作用により TiN 硬質表面も形成されます。チタンは600℃を超えると酸素を吸収して高硬度の硬化層を形成します。水素含有量が増加すると脆化層も形成されます。ガスの吸収により生じる硬脆性表面の深さは0.1～0.15mmに達し、硬化度は20%～30%になります。チタンは化学親和力も大きく、摩擦面との密着性が生じやすい。
チタンの熱伝導率 λ=15.24W/(mK) は、ニッケルの約 1/4、鉄の 1/5、アルミニウムの 1/14 であり、あらゆる種類のチタン合金の熱伝導率はそれよりも約 50% 低くなります。チタンの。チタン合金は弾性率が鋼の約1/2であるため、剛性が低く変形しやすいため、細い棒や薄肉の部品には使用できず、切削加工面の反発体積が大きく約2～3倍となります。ステンレス鋼の場合、工具表面の後に激しい摩擦、凝着、結合摩耗が発生します。
