1. Daleč vrhunska trdnost - do - razmerje teže
Razlika v gostoti: Titanium ima gostoto ~ 4,5 g/cm³, približno 40% lažji od večine stopnic iz nerjavečega jekla (npr. 316 nerjavečega jekla: ~ 8,0 g/cm³).
Moč paritete: Kljub temu, da so lažji, visoki - Zlitine Performance Titanijeve zlitine (npr. Ti - 6AL-4V/razred 5) ujemajo ali presegajo natezno trdnost nerjavečega jekla. Na primer, žarjeni ti-6AL-4V ima natezno trdnost ~ 860 MPA, primerljivo z 316 nerjavnim jeklom (~ 515 MPA) in celo nekaj visoke moči nerjavečega jekla (npr. 17-4 ph: ~ 1,100 MPA, vendar še vedno močnejše).
Real - vpliv na svet: V vesoljskem vesolju (npr. Tripe za letala, komponente motorja) ali avtomobilskih dirkah z uporabo titana namesto nerjavečega jekla zmanjšuje skupno težo, izboljšanje učinkovitosti goriva, zmogljivosti ali hitrosti. Na primer, del letalskega letala titana lahko zmanjšuje težo za 30-50% v primerjavi z ekvivalentom iz nerjavečega jekla, hkrati pa ohranja konstrukcijsko celovitost.
2. Izboljšana korozijska odpornost v ekstremnih okoljih
Stabilnost oksidne plasti: Titanium tvori gost, self - zdravilni titanski oksid (TiO₂), ki je za večino kemikalij neprepustna. Za razliko od plasti kromnega oksida iz nerjavečega jekla (ki se lahko razgradi v kloridu - bogato okolje), tio₂ ostane stabilen v:
Morska voda: Nerjavno jeklo (celo 316, "morska ocena") je nagnjena k koroziji in vrzeli korozije v slani vodi. V nasprotju s tem je Titanium popolnoma imun na korozijo morske vode -, zaradi česar je idealen za podzemne cevovode, ladijske propelerje in na naftne platforme na morju.
Močne kisline/baze: Korodira iz nerjavečega jekla v koncentriranih kislinah (npr. Žveplova kislina, klorovodikova kislina) ali alkaliji. Titanium se upira tem kemikalijam; Uporablja se v opremi za kemično predelavo (npr. Reaktorji, toplotni izmenjevalniki), kjer bi se nerjavno jeklo poslabšalo.
Visoka - temperaturna oksidacijska okolja: Pri temperaturah nad ~ 800 stopinj so oksidne lopatice iz nerjavečega jekla (olupljene), kar vodi do hitre oksidacije. Titanijeva oksidna plast ostane stabilna do ~ 1.200 stopinj, zaradi česar je primerna za visoke - temperaturne aplikacije, kot so plinske turbinske izpušne komponente.
3. Biokompatibilnost za medicinske aplikacije
Non - toksičnost in inertnost: Titan je biološko inerten; Ne reagira s človeškimi tkivi ali sprošča strupenih ionov (za razliko od nerjavečega jekla, ki vsebuje nikelj - pogost alergen, ki lahko pri nekaterih bolnikih povzroči vnetje ali imunske reakcije).
Osseintegracija: Titanijeva površina se lahko veže neposredno s kostnim tkivom (postopek, imenovan osseintegracija), kar ustvari stabilno, dolgo - trajno povezavo za vsadke. V nasprotju s tem nerjaveče jeklo tvori vlaknasto kapsulo okoli vsadka, kar zmanjšuje stabilnost in poveča tveganje za popuščanje sčasoma.
Klinična uporaba: Več kot 90% sodobnih nadomestkov kolka in kolena uporablja titanijeve ali titanove zlitine (npr. Ti - 6AL-4V), medtem ko je nerjavno jeklo omejeno na začasne naprave (npr. Kirurški vijaki za kratkotrajno fiksacijo kosti).
4. Boljša zmogljivost pri ekstremnih temperaturah
Visoke temperature: Kot smo že omenili, titanium ohranja moč in korozijsko odpornost do ~ 400 stopinj (za Ti-6AL-4V) ali višje za specializirane zlitine. Nerjaveče jeklo, zlasti avstenitne ocene, kot je 304, hitro izgubi moč nad ~ 300 stopinj in postane dovzetno za lezenje (počasna deformacija pod obremenitvijo).
Nizke temperature: Titanium ostane duktilen in trden tudi pri kriogenih temperaturah (npr. - 253 stopinj, vrelišča tekočega vodika). Nerjaveče jeklo, zlasti feritske ocene, postane krhko pri zlomu, ki tvega, ki tvegajo nizko temperaturo, pod udarcem. Zaradi tega je titan idealen za kriogene aplikacije, kot so rezervoar za tekoče gorivo v raketah.
5. nižja toplotna ekspanzija in boljša odpornost na utrujenost
Nizka toplotna ekspanzija: Titanium ima koeficient toplotne ekspanzije (~ 8,6 × 10⁻⁶/ stopinje) približno polovico kot nerjaveče jeklo (~ 17 × 10⁻⁶/ stopinja za 304). To zmanjšuje dimenzijske spremembe komponent, ki so izpostavljene temperaturnim nihanjem (npr. Ohišja vesoljskega motorja, natančni optični instrumenti), kjer bi se nerjavno jeklo izkrivljalo ali razpokalo.
Vrhunska odpornost na utrujenost: Titanium se upira neuspehu pri večkratnem cikličnem nalaganju (utrujenosti), boljšemu od nerjavečega jekla -, zlasti v jedkih okoljih. Na primer, v pristajalnem orodju letala (ki zdrži na tisoče ciklov vzleta/pristajanja), titanove komponente trajajo 2-3-krat daljše od ekvivalentov iz nerjavečega jekla, kar zmanjšuje stroške vzdrževanja in varnostna tveganja.
