Nej, titan ärinte tyngre än stål. Nyckelfaktorn här är densitet:
Titan har en täthet på ungefär4,51 g/cm³.
Stål (beroende på typ, t.ex. kolstål eller rostfritt stål) har vanligtvis en densitet som sträcker sig från7,75 till 8,05 g/cm³.
Detta innebär att för samma volym är stål betydligt tyngre - cirka 70% tätare än titan. Denna låga densitet är en av Titaniums viktigaste fördelar för applikationer där viktminskning är kritisk (t.ex. flyg- och rymdkomponenter).
Titeln på "starkaste lättaste titanlegering" tillskrivs oftatitanium - aluminium - vanadium (Ti-6AL-4V, grad 5). Här är varför det sticker ut:
Lättvikt: Det behåller titanens låga densitet (~ 4,43 g/cm³, bara något högre än rent titan), vilket gör det mycket lättare än stål eller till och med några andra titanlegeringar.
Högstyrka: Den balanserar utmärkt draghållfasthet, trötthetsmotstånd och krypmotstånd (förmåga att motstå deformation under lång - termspänning vid höga temperaturer).
Mångsidighet: Det fungerar bra i både omgivande och förhöjda temperaturer (upp till ~ 400 grader /752 grader F) och erbjuder god korrosionsbeständighet, vilket gör det idealiskt för flyg- (t.ex. flygmotordelar, flygramskomponenter), medicinska implantat och hög - prestandateknik.
Medan andra legeringar (t.ex. ti - 6AL-2SN-4ZR-2MO, kan en "nästan alfa" -legering) ha högre temperaturbeständighet, Ti-6AL-4V förblir den mest använda för sin oslagbara kombination av lätt vikt och total styrka.
Den "starkaste" titanlegeringen beror på den specifika styrkemetriken (t.ex. draghållfasthet, avkastningsstyrka) och värmebehandling, menbeta -titanlegeringarI allmänhet erbjuder de högsta draghållfastheterna. Ett anmärkningsvärt exempel ärTI-15V-3CR-3SN-3AL (klass 19):
Efter optimal värmebehandling (t.ex. lösningsbehandling och åldrande), dessultimat draghållfasthet (UTS)kan nå upp till1 400–1 500 MPamed enavkastningsstyrkaav ~ 1 300–1 400 MPa.
Andra höga - styrka beta -legeringar inkluderar:
TI-3AL-8V-6CR-4MO-4ZR (grad 18): UTS upp till ~ 1 300 MPa.
TI-10V-2FE-3AL (grad 23): UTS upp till ~ 1 200–1 300 MPa.
Som jämförelse har den allmänt använda ti - 6AL-4V en UTS på ~ 900–1 100 MPa (värmebehandlad), vilket är lägre än beta-legeringar men ändå exceptionella för sin vikt.
Titan -betyg standardiseras av organisationer somAmerican Society for Testing and Materials (ASTM International)ochInternational Organization for Standardization (ISO). Den vanligaste klassificeringen (ASTM) inkluderar30+ betyg, men dessa grupperas vanligtvis i fyra huvudkategorier baserade på legeringssammansättning och mikrostruktur:
I synnerhet,Grad 5 (TI-6AL-4V)är den mest producerade och utnyttjade titankvaliteten och står för över 50% av den globala efterfrågan på titanlegering.
