Titan je "poseben" predvsem zato, ker združuje redek nabor lastnosti: jesvetloba, močna, zelo odporen{0}}na korozijo, v številnih medicinskih in industrijskih kontekstih pa tudizelo zanesljiv in biokompatibilen. Vendar to ni čarovnija-njegov poseben sloves izvira iz tega, kako dobro deluje titanv zahtevnih okoljihin kako se obnaša njegova površinska kemija.
1) Velik naslov: visoka trdnost-to-teža
V primerjavi z jeklom je titan običajnoveliko lažjimedtem ko še ponujamočna mehanska zmogljivost. To razmerje-in-težo je razlog, zakaj se titan močno uporablja v:
letalske in vesoljske strukture (kjer je pomemben vsak kilogram),
visoko{0}}zmogljive inženirske komponente,
aplikacije, kjer je treba doseči prihranek moči in teže.
V industriji je to pomembno, ker lahko oblikovalci včasih zmanjšajo skupno maso, medtem ko dosežejo cilje glede trdnosti, togosti in vzdržljivosti-, kar vodi do boljše učinkovitosti goriva ali nosilnosti.
2) Odpornost proti koroziji, ki ji lahko zaupate
Titan je znan po svoji sposobnosti odpornosti proti koroziji v številnih težkih okoljih. Ključni mehanizem je, da titan tvori atanka, stabilna oksidna plastna njeni površini. Ta pasivna plast pomaga zaščititi kovino pred nadaljnjim poslabšanjem v pogojih, kot so:
izpostavljenost morski/slani vodi,
številna okolja kemične obdelave,
tekočine, pri katerih bi se lahko druge kovine hitreje razgradile, zarjavele ali razgradile.
To ni absolutno-korozijsko obnašanje je odvisno od stopnje zlitine, stanja površine in specifičnega kemičnega okolja-, vendar je titan široko izbran, ker se dobro obnese tam, kjer je korozija velika nevarnost.
3) Velik potencial za utrujenost in vzdržljivost (če je pravilno zasnovan)
Titan lahko ponudi odličnoodpornost proti utrujenosti, zlasti v vesoljskih in medicinskih vsadkih, kjer se deli skozi leta ponavljajo. Inženirji običajno dosežejo najboljše rezultate z izbiro prave titanove zlitine in nadzorom toplotne obdelave, končne obdelave površine in podrobnosti oblikovanja (ostri vogali, slaba kakovost zvara in površinske napake lahko znatno vplivajo na življenjsko dobo zaradi utrujenosti).
»Poseben« torej ni le material-, temveč način, na katerega je mogoče izdelati in obdelati titan, da zagotovi dolgo življenjsko dobo.
4) Biokompatibilnost in obnašanje površine za-medicinsko kakovost
Titan se pogosto uporablja v medicinskih in zobnih vsadkih (npr. zobni vsadki, komponente kolka in kolena, naprave za-pritrjevanje kosti). Njegova oksidna plast je na splošno ugodna za zmanjšanje neželenih učinkov in številni titanovi vsadki temeljijo napovršinske obdelave(kot so porozni premazi ali posebna hrapavost) za podporo integracije tkiva.
Zaradi tega je titan v industriji dragocen, ne samo zato, ker je »ne{0}}strupen«, temveč zato, ker ga je mogoče izdelati zadolgotrajni-stik s človeškim telesom.
5) Toplotna in temperaturna zmogljivost (zlasti za zlitine)
Nekatere titanove zlitine ohranijo uporabno trdnost pri povišanih temperaturah bolje kot številne aluminijeve zlitine. Zato se titan pojavlja v:
deli reaktivnih motorjev,
visokotemperaturne letalske{0}}komponente,
aplikacije, povezane z zmogljivostjo izpušnih plinov/-motorja (odvisno od razreda in pogojev delovanja).
Še enkrat, izbira zlitine in toplotna obdelava sta pomembni-komercialno čisti titan se obnaša drugače kot visoko{1}}legirani titanovi sistemi, kot je Ti-6Al-4V.
6) Prav tako je "poseben" zaradi proizvodnih izzivov
Velik del zaznane vrednosti izvira iz tega, kako trd je titan za delo. Titan je lahko:
težje na rezalnih orodjih (strojna obraba),
bolj občutljiva na varilno kontaminacijo (privzem kisika/dušika lahko zmanjša lastnosti),
bolj zahtevni pri nadzoru kakovosti in certificiranju.
Ker je proizvodnja bolj zapletena, komponente iz titana pogosto zahtevajo specializirane postopke (postopki varjenja, ne-destruktivno testiranje, strogi standardi). Težava ponavadi poveča stroške-, pomeni pa tudi, da lahko titan zagotavlja visoko-rezultate zmogljivosti, če je pravilno zasnovan.
7) Hitro preverjanje resničnosti: titan ima kompromise-
Če smo povsem natančni: titan ni univerzalno "najboljša" kovina.
Lahko jedragov primerjavi z jeklom in mnogimi vrstami aluminija.
Izdelava in obdelava je lahko zahtevna.
Odvisno od okolja lahko titan še vedno doživi obrabo, razpokano korozijo ali težave, povezane z galvansko korozijo, ko je povezan z drugimi kovinami (zasnova mora to obravnavati).
Ključna točka
Titan je poseben, ker edinstveno združujelahka trdnost, odlična odpornost proti koroziji, močan potencial utrujenosti/vzdržljivosti, inbiokompatibilnost, medtem ko še ponujadobra visoko{0}}temperaturna zmogljivostv določenih zlitinah. Poseben sloves si je pridobil v panogah, kjer je zanesljivost v težkih pogojih pomembnejša od nizkih stroškov.
