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 などの優れた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。
