Titanrohre sind ein neuartiges Metallmaterial, das herkömmliche Eisen- und Stahlrohre in einigen Aspekten vollständig ersetzt hat. Was also ermöglicht es ihnen, sich so schnell zu verbreiten und herkömmliche Rohre zu ersetzen?
1. Die spezifische Festigkeit von Titanrohren ist hoch. Die Dichte von Titanlegierungen beträgt im Allgemeinen etwa 4,5 g/cm3, was nur 60 % der Dichte von Stahl entspricht. Die Festigkeit von reinem Titan liegt nahe an der Festigkeit von gewöhnlichem Stahl, und einige hochfeste Titanlegierungen übertreffen die Festigkeit vieler legierter Baustähle. Daher ist die spezifische Festigkeit (Festigkeit/Dichte) von Titanlegierungen viel höher als die anderer metallischer Baumaterialien, und es können Teile mit hoher Einheitsfestigkeit, guter Steifigkeit und geringem Gewicht hergestellt werden. Derzeit werden Titanlegierungen in Motorkomponenten, Skeletten, Außenhäuten, Befestigungselementen und Fahrwerken von Flugzeugen verwendet.
2. Die thermische Festigkeit von Titanrohren ist hoch. Die Betriebstemperatur ist Hunderte von Grad höher als die von Aluminiumlegierungen, und sie können bei mittleren Temperaturen immer noch die erforderliche Festigkeit beibehalten und bei einer Temperatur von 450 bis 500 Grad lange Zeit arbeiten. Diese beiden Arten von Titanlegierungen haben im Bereich von 150 bis 500 Grad immer noch eine hohe spezifische Festigkeit, während die spezifische Festigkeit von Aluminiumlegierungen bei 150 Grad deutlich abnimmt. Die Betriebstemperatur von Titanlegierungen kann 500 Grad erreichen, während die von Aluminiumlegierungen unter 200 Grad liegen kann.
3. Die Korrosionsbeständigkeit von Titanrohren ist gut. Titanlegierungen funktionieren in feuchter Atmosphäre und in Meerwassermedien und ihre Korrosionsbeständigkeit ist viel besser als die von rostfreiem Stahl. Ihre Beständigkeit gegen Lochfraß, Säureätzung und Spannungskorrosion ist besonders stark und sie weisen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit gegen Alkali, Chlorid, Chlororganische Stoffe, Salpetersäure, Schwefelsäure usw. auf.
4. Die Leistungsfähigkeit von Titanrohren bei niedrigen Temperaturen ist gut. Titanlegierungen können ihre mechanischen Eigenschaften auch bei niedrigen und extrem niedrigen Temperaturen beibehalten. Titanlegierungen mit guten Tieftemperatureigenschaften und sehr geringen interstitiellen Elementen, wie z. B. TA7, können bei -253 Grad eine gewisse Plastizität beibehalten. Daher ist Titanlegierung auch ein wichtiges Tieftemperatur-Strukturmaterial.
5. Die chemische Aktivität von Titanrohren ist hoch. Titan hat eine hohe chemische Aktivität und reagiert stark mit O, N, H, CO, CO2, Wasserdampf, Ammoniak usw. in der Atmosphäre. Wenn der Kohlenstoffgehalt größer als 0,2 % ist, bildet sich in der Titanlegierung hartes TiC, und bei hohen Temperaturen bildet sich durch die Wechselwirkung mit N auch die harte Oberflächenschicht aus TiN, und wenn der Kohlenstoffgehalt über 600 Grad liegt, absorbiert Titan Sauerstoff und bildet eine gehärtete Schicht mit hoher Härte, und wenn der Wasserstoffgehalt steigt, bildet sich auch eine spröde Schicht. Titan hat auch eine hohe chemische Affinität und haftet leicht an Reibungsflächen.
6. Die Wärmeleitfähigkeit von Titanrohren ist gering und der Elastizitätsmodul ist gering. Der Elastizitätsmodul von Titanlegierungen beträgt etwa die Hälfte des von Stahl, daher ist ihre Steifigkeit gering, sie verformt sich leicht und ist nicht für die Herstellung schlanker Stäbe und dünnwandiger Teile geeignet. Außerdem ist der Rückprall der bearbeiteten Oberfläche beim Schneiden sehr groß und etwa 2- bis 3-mal so hoch wie bei Edelstahl, was zu starker Reibung, Adhäsion und Bindungsverschleiß an der Flankenfläche des Werkzeugs führt.
Titanrohre sind bei Menschen aus allen Gesellschaftsschichten sehr beliebt, da sie leicht, einfach zu handhaben, leistungsstark, klein und dicht sind und viele weitere Vorteile bieten. Sie spielen eine wichtige Rolle in Flugzeugtriebwerken, Raketen und Flugkörpern.