Титановая труба — это новый тип металлического материала, который в некоторых аспектах полностью заменил традиционные железные трубы и стальные трубы. Так что же позволяет ему так быстро распространяться и заменять традиционные трубы?
1. Удельная прочность титановой трубы высока. Плотность титанового сплава обычно составляет около 4,5 г/см3, что составляет всего 60% от стали, а прочность чистого титана близка к прочности обычной стали, а некоторые высокопрочные титановые сплавы превосходят прочность многих легированных конструкционных сталей. Поэтому удельная прочность (прочность/плотность) титанового сплава намного больше, чем у других металлических конструкционных материалов, и можно изготавливать детали с высокой единичной прочностью, хорошей жесткостью и легким весом. В настоящее время титановые сплавы используются в компонентах двигателей, каркасах, обшивках, крепежах и шасси самолетов.
2. Термическая прочность титановой трубы высока. Рабочая температура на сотни градусов выше, чем у алюминиевого сплава, и она все еще может сохранять необходимую прочность при средних температурах и может работать в течение длительного времени при температуре 450~500 градусов. Эти два типа титановых сплавов все еще имеют высокую удельную прочность в диапазоне 150 градусов ~ 500 градусов, в то время как удельная прочность алюминиевых сплавов значительно снижается при 150 градусах. Рабочая температура титановых сплавов может достигать 500 градусов, в то время как алюминиевые сплавы могут достигать ниже 200 градусов.
3. Коррозионная стойкость титановой трубы хорошая. Титановый сплав работает во влажной атмосфере и морской воде, и его коррозионная стойкость намного лучше, чем у нержавеющей стали, а его стойкость к точечной коррозии, травлению кислотой и коррозии под напряжением особенно высока, и он имеет превосходную коррозионную стойкость к щелочам, хлоридам, хлорорганическим веществам, азотной кислоте, серной кислоте и т. д.
4. Низкотемпературные характеристики титановой трубы хорошие. Титановые сплавы могут сохранять свои механические свойства при низких и сверхнизких температурах. Титановые сплавы с хорошими низкотемпературными свойствами и очень низким содержанием элементов внедрения, такие как TA7, могут сохранять определенную пластичность при -253 степени. Поэтому титановый сплав также является важным низкотемпературным конструкционным материалом.
5. Химическая активность титановой трубы велика. Титан обладает большой химической активностью и производит сильные химические реакции с O, N, H, CO, CO2, водяным паром, аммиаком и т. д. в атмосфере. Когда содержание углерода больше 0.2%, в титановом сплаве будет образовываться твердый TiC, а когда температура высокая, твердый поверхностный слой TiN также будет образовываться при взаимодействии с N, а когда содержание углерода превышает 600 градусов, титан будет поглощать кислород, образуя закаленный слой с высокой твердостью, а также будет образовываться хрупкий слой при увеличении содержания водорода. Титан также имеет высокое химическое сродство, и он легко прилипает к поверхностям трения.
6. Теплопроводность титановой трубы мала, а модуль упругости мал. Модуль упругости титанового сплава составляет около 1/2 от модуля упругости стали, поэтому его жесткость плохая, он легко деформируется и не подходит для изготовления тонких стержней и тонкостенных деталей, а величина отскока обработанной поверхности очень велика во время резки, что примерно в 2-3 раза больше, чем у нержавеющей стали, что приводит к сильному трению, адгезии и износу сцепления на боковой поверхности инструмента.
Титановая трубка очень любима людьми из всех слоев общества из-за ее легкого веса, простоты использования, хороших характеристик, малой плотности и других преимуществ, и широко используется. Она играет важную роль в авиационных двигателях, ракетах и снарядах.