Легуре титанијума нуде неколико предности, укључујући малу тежину, високу чврстоћу, отпорност на корозију, одличне перформансе на ниским температурама и високу хемијску реактивност. Поред тога, поседују добру отпорност на замор, отпорност на пуцање, високу топлотну чврстоћу, биокомпатибилност, добру топлотну проводљивост и немагнетна својства. Различите комбинације титанијумских легура могу да задовоље различите захтеве примене, што доводи до њихове широке употребе у ваздухопловству, аутомобилској, медицинској, хемијској и другим индустријама.
Предности перформанси легура титанијума:
Изузетна снага
Легуре титанијума имају густину од приближно 4,5 г/цм3, што је само 60% челика. Чисти титанијум има снагу упоредиву са обичним челиком, док одређене легуре титанијума високе чврстоће превазилазе снагу многих лимова од легираних конструкцијских челика. Сходно томе, легуре титанијума показују високу специфичну чврстоћу (однос чврстоће/густине), што их чини идеалним за лаке делове са високом јединичном чврстоћом, крутошћу и издржљивошћу. Ове легуре налазе примену у компонентама мотора, скелетима, кожама, причвршћивачима и стајним трапом.
Супериорна топлотна отпорност
Легуре титанијума могу да издрже више температуре од легура алуминијума, одржавајући своју снагу чак и на повишеним температурама. Неке легуре титанијума могу да раде дуже време на температурама у распону од 450-500 степени, показујући високу специфичну чврстоћу у температурном опсегу од 150 степени -500 степени. Насупрот томе, легуре алуминијума доживљавају значајно смањење специфичне чврстоће на 150 степени. Са максималном радном температуром од 500 степени, легуре титанијума надмашују легуре алуминијума, које имају границу испод 200 степени.
Одлична отпорност на корозију
Када раде у влажној атмосфери или окружењу са морском водом, легуре титанијума показују супериорну отпорност на корозију у поређењу са нерђајућим челиком. Показују изузетну отпорност на корозију удубљења, киселу корозију и корозију под напоном. Легуре титанијума такође показују одличну отпорност на алкалије, хлориде, хлорисане органске супстанце, азотну киселину и сумпорну киселину. Међутим, они имају ограничену отпорност на редукционе агенсе, кисеоник и медијуме соли хрома.
Импресивне перформансе на ниским температурама
Легуре титанијума задржавају механичке карактеристике на екстремно ниским и ултра ниским температурама. Одређене легуре титанијума, као што је ТА7, показују добре перформансе на ниским температурама и одржавају одређени ниво пластичности на -253 степену. Стога су легуре титанијума кључни структурни материјали за примену у окружењима са ниским температурама.
Висока хемијска реактивност
Титанијум поседује значајну хемијску активност, лако пролази кроз хемијске реакције са елементима као што су кисеоник, азот, водоник, угљен-моноксид, угљен-диоксид, водена пара и гас амонијака. На пример, легуре титанијума са садржајем угљеника већим од {{0}}.2% формирају тврди титанијум карбид (ТиЦ). На вишим температурама, титанијум реагује са азотом да би се формирао тврди површински слој титанијум нитрида (ТиН). Титанијум апсорбује кисеоник на температурама изнад 600 степени, формирајући очврсни слој високе тврдоће. Повећање садржаја водоника доводи до стварања слоја кртости. Апсорбовани гасови могу да створе тврд и крх површински слој са дубином од 0.1-0.15 мм, што доводи до повећаног трења, адхезије и хабања на додирним површинама.
Ниска топлотна проводљивост и модул еластичности
Легуре титанијума показују нижу топлотну проводљивост у поређењу са никлом, гвожђем и алуминијумом. Топлотна проводљивост производа од легуре титанијума је приближно 1/4 никла, 1/5 гвожђа и 1/14 алуминијума. Поред тога, топлотна проводљивост различитих легура титанијума је око 50% нижа од оне код чистог титанијума. Модул еластичности легура титанијума је отприлике упола мањи од челика, што резултира мањом крутошћу. Сходно томе, легуре титанијума су подложне деформацији и нису погодне за производњу витких шипки или делова са танким зидовима. Током процеса резања, легуре титанијума показују већу запремину одбоја површине у поређењу са нерђајућим челиком, што доводи до повећаног трења, адхезије и хабања на површини алата.
