Tunnus: Ti
Järjestysluku: 22
Luokka: Siirtymämetalli
CAS numero: 7440-32-6
Titaani materiaalina
Titaani on kiiltävä, hopeanvärinen, luja, jäykkä, sitkeä, väsymiskestävä, korkean sulamispisteen omaava paramagneettinen metalli. Titaania käytetään laajasti teollisuudessa ja kuluttajatuotteissa. Titaania on saatavilla seostamattomana neljässä eri puhtausluokassa. Puhdas titaani on 99,5 % ja sitä käytetään pääasiassa korroosionkeston takia. Seostamalla voidaan muuttaa titaanin ominaisuuksia. Tyypillisiä seoksia ovat mm. Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr, Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo ja Ti-6242S.
Titaanin ominaisuudet
Alla olevassa taulukossa on tyypillisiä titaanin mekaanisia, lämpö ominaisuuksia listattu. Ominaisuudet riippuvat myös seostuksesta, valmistustavasta, muokkausasteesta sekä lämpökäsittelystä. Titaani ei ole hyvä sähkönjohdin. Titaanin johtokyky on noin 3,1% kuparin johtokyvystä.
Mekaaniset ominaisuudet |
|
Vetomurtolujuus – N / mm² – MPa – Rm |
310 |
Tiheys – g / cm³ |
4,5 |
Kovuus – Rockwell B |
84 |
Kimmomoduuli – GPa |
110 |
Poissonin kerroin |
0,32 |
Lämpöominaisuudet |
|
Ominaislämpökapasiteetti – (J/kg·K) |
540 |
Sulamispiste – °C |
1700 |
Lämmönjohtavuus – W/(m·K) |
21 |
Lämpölaajenemiskerroin – (µm/m)/K |
8,7 |
Max toimintalämpötila – °C |
550 |
Käyttökohteita ja soveltuvuus
Titaania hyödynnetään sen lujuuden, korroosionkestävyyden ja keveyden ansiosta mm. ilmailuteollisuudessa, tekonivelissä, panssareissa, rakennusteollisuudessa ja laivateollisuudessa. Valtaosa titaanista käytetään kuitenkin titaanioksidina, jota hyödynnetään mm. maaleissa, muoveissa, paperissa, kosmetiikassa ja väripigmentteinä. Titaani puolivalmisteita on saatavilla tankoina, levyinä, lankana ja putkina.
Titaania voidaan lujittaa seostamalla tai muokkauslujittamalla. Seosaineina voidaan käyttää alumiinia, tinaa, zirkoniumia, palladiumia, molybdeenia, niobia, rautaa ja hiiltä. Titaania voidaan myös pintakäsitellä. Soveltuvia käsittelyjä ovat mm. passivointi, anodisointi, kromaus, nikkelöinti, terminen ruiskutus, maalaus, pinnoitus CVD:llä, PVD:llä ja PVCD:llä. Titaani on myös kierrätettävissä.
Titaanin heikkoutena on mm. kulumiskestävyys ja vetyhauraus.