Ống titan là một loại vật liệu kim loại mới đã thay thế hoàn toàn ống sắt thép truyền thống trong một số ứng dụng. Vậy điều gì khiến nó có khả năng thay thế nhanh chóng các đường ống truyền thống?
Ưu điểm của ống Titan:
1. Cường độ riêng cao: Mật độ của hợp kim titan thường khoảng 4,5 g / cm³, chỉ bằng 60% so với thép. Độ bền của titan nguyên chất gần bằng độ bền của thép thông thường và một số hợp kim titan có độ bền-cao vượt quá độ bền của nhiều loại thép kết cấu hợp kim. Do đó, cường độ riêng (cường độ/mật độ) của hợp kim titan lớn hơn nhiều so với các vật liệu kết cấu kim loại khác, cho phép sản xuất các bộ phận có cường độ đơn vị cao, độ cứng tốt và trọng lượng nhẹ. Hiện nay, hợp kim titan được sử dụng trong các bộ phận, khung, vỏ, ốc vít và bộ phận hạ cánh của động cơ máy bay.
2. Độ bền nhiệt cao: Nhiệt độ hoạt động cao hơn vài trăm độ so với hợp kim nhôm và có thể duy trì độ bền cần thiết ở nhiệt độ vừa phải, cho phép hoạt động lâu dài ở nhiệt độ 450-500 độ. Hai loại hợp kim titan này vẫn có cường độ riêng rất cao trong khoảng từ 150 độ đến 500 độ, trong khi cường độ riêng của hợp kim nhôm giảm đáng kể ở mức 150 độ. Nhiệt độ hoạt động của hợp kim titan có thể đạt tới 500 độ, trong khi hợp kim nhôm bị giới hạn ở mức dưới 200 độ.
3. Chống ăn mòn tốt: Hợp kim titan hoạt động tốt hơn nhiều so với thép không gỉ trong môi trường ẩm ướt và môi trường nước biển; chúng có khả năng chống ăn mòn rỗ, ăn mòn axit và ăn mòn ứng suất đặc biệt mạnh mẽ; và chúng có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời đối với kiềm, clorua, hợp chất clo hữu cơ, axit nitric và axit sulfuric. Tuy nhiên, titan có khả năng chống ăn mòn kém trong môi trường khử oxy và muối crom.
4. Hiệu suất tốt ở nhiệt độ-thấp: Hợp kim titan vẫn có thể duy trì các đặc tính cơ học ở nhiệt độ thấp và-cực thấp. Hợp kim titan có hiệu suất nhiệt độ-thấp tốt và các nguyên tố xen kẽ cực thấp, chẳng hạn như TA7, vẫn có thể duy trì độ dẻo nhất định ở -253 độ . Do đó, hợp kim titan cũng là một vật liệu kết cấu nhiệt độ thấp quan trọng.
5. Hoạt tính hóa học cao: Titan có hoạt tính hóa học cao và trải qua các phản ứng hóa học mạnh với O, N, H, CO, CO2, hơi nước và amoniac trong khí quyển. Khi hàm lượng cacbon vượt quá 0,2%, TiC cứng được hình thành trong hợp kim titan; ở nhiệt độ cao hơn, tương tác với nitơ cũng tạo thành lớp bề mặt TiN cứng; trên 600 độ, titan hấp thụ oxy tạo thành lớp cứng rất cứng; hàm lượng hydro tăng cũng dẫn đến sự hình thành lớp giòn. Titan cũng có ái lực hóa học cao và dễ bị bám dính với các bề mặt ma sát.
6. Ống titan có độ dẫn nhiệt thấp và mô đun đàn hồi thấp. Mô đun đàn hồi của hợp kim titan bằng khoảng một nửa so với thép nên có độ cứng kém và dễ bị biến dạng. Chúng không thích hợp để tạo ra các thanh mảnh và các bộ phận có thành mỏng. Trong quá trình gia công, lượng lò xo trên bề mặt gia công rất lớn, gấp khoảng 2 đến 3 lần so với thép không gỉ, gây ma sát, bám dính, mài mòn mạnh ở mặt sườn dụng cụ.
