טיטניום הוא יסוד עם מספר אטומי 22 בטבלה המחזורית, יסוד תת-קבוצה של המחזור הרביעי, כלומר, קבוצה IVB. בנוסף לטיטניום, יסודות מקבוצה זו כוללים זירקוניום והפניום, החולקים את התכונה המשותפת של נקודת התכה גבוהה ויצירת סרט תחמוצת יציב על פני השטח שלהם בטמפרטורת החדר.
1, צפיפות נמוכה, חוזק גבוה, חוזק ספציפי גבוה
צפיפות הטיטניום היא 4.51 גרם/סמ"ק, 57% מפלדה, טיטניום כבד פחות מפעמיים מאלומיניום, חזק פי שלושה מאלומיניום. חוזק ספציפי של סגסוגת טיטניום (יחס חוזק/צפיפות) נמצא בשימוש נפוץ בסגסוגות תעשייתיות בגדולים ביותר (ראה טבלה 1), חוזק ספציפי של סגסוגת טיטניום הוא פי 3.5 מהנירוסטה, סגסוגת אלומיניום פי 1.3, סגסוגת מגנזיום פי 1.7, כך שהוא תעשיית התעופה והחלל חיונית למבנה החומר.
2, עמידות בפני קורוזיה מעולה
הפסיביות של טיטניום תלויה בנוכחות של סרט תחמוצת, שיש לו עמידות בפני קורוזיה טובה בהרבה במדיה המחמצנת מאשר במדיה מצמצמת. קורוזיה בקצב גבוה מתרחשת במדיה מפחיתה. טיטניום אינו משחית בחומרים מאכלים מסוימים, כגון מי ים, גז כלור רטוב, תמיסות כלוריט והיפוכלוריט, חומצה חנקתית, חומצה כרומית, כלורי מתכת, סולפידים וחומצות אורגניות. עם זאת, במדיה המגיבה עם טיטניום לייצור מימן (למשל חומצות הידרוכלוריות וגופרית), לטיטניום יש בדרך כלל קצב קורוזיה גבוה יותר. עם זאת, אם מוסיפים לחומצה כמות קטנה של חומר מחמצן, נוצר סרט פסיבציה על פני השטח של טיטניום. לכן, טיטניום עמיד בפני קורוזיה בתערובות חומצה גופרתית-חנקתית חזקה או חומצה הידרוכלורית-חומצה חנקתית, ואפילו בחומצה הידרוכלורית המכילה כלור חופשי. סרט התחמוצת המגן של טיטניום נוצר לעתים קרובות כאשר המתכת נתקלת במים, אפילו בכמויות קטנות של מים או אדי מים. אם טיטניום נחשף לסביבה מתחמצנת חזקה בהיעדר מוחלט של מים, מתרחשת חמצון מהיר ומתרחשות לעיתים קרובות תגובות אלימות, אפילו בעירה ספונטנית. תופעות כאלה התרחשו כאשר טיטניום מגיב עם חומצה חנקתית מבעבעת המכילה עודף תחמוצת חנקן, וכאשר טיטניום מגיב עם גז כלור יבש. לכן, יש צורך בכמות מסוימת של לחות כדי למנוע תגובות כאלה.
3, עמידות בחום טובה
בדרך כלל אלומיניום ב-150 מעלות, נירוסטה ב-310 מעלות, כלומר אובדן הביצועים המקוריים, וסגסוגות טיטניום ב-500 מעלות לערך עדיין שומרות על תכונות מכניות טובות. כאשר מהירות המטוס מגיעה לפי 2.7 ממהירות הקול, טמפרטורת פני השטח של מבנה המטוס מגיעה ל-230 מעלות, לא ניתן להשתמש בסגסוגות אלומיניום וסגסוגות מגנזיום, בעוד סגסוגות טיטניום יכולות לעמוד בדרישות. עמידות החום של טיטניום טובה, היא משמשת לדיסקים ולהבים של מדחס אוויר-מנועי ולעור גוף המטוס האחורי של המטוס.
4, ביצועים טובים בטמפרטורה נמוכה
סגסוגות טיטניום מסוימות (כגון Ti-5AI-2.5SnELI) חוזק עם הפחתת הטמפרטורה ועלייה, אבל הפלסטיות לא מופחתת הרבה, עדיין יש גמישות וקשיחות טובה בטמפרטורות נמוכות, מתאים לשימוש בטמפרטורות נמוכות במיוחד. ניתן להשתמש במנועי רקטות מימן נוזלי יבש וחמצן נוזלי, או בחללית מאוישת לשימוש במיכלים ומיכלי אחסון בטמפרטורה נמוכה במיוחד.
5, לא מגנטי
טיטניום אינו מגנטי, הוא משמש בפגזים של צוללות, לא יגרום לפיצוץ מוקשים.
6, מוליכות תרמית קטנה
המוליכות התרמית של טיטניום קטנה, רק 1/5 מפלדה, אלומיניום 1/13, נחושת 1/25. מוליכות תרמית ירודה היא חסרון של טיטניום, אבל במקרים מסוימים אתה יכול להשתמש בתכונה זו של טיטניום.
7, מודול גמישות נמוך
מודול האלסטיות של טיטניום הוא רק 55% מפלדה, כחומר מבני, מודול גמישות נמוך הוא חיסרון.
8, חוזק מתיחה וחוזק תשואה
קרוב מאוד לחוזק מתיחה של סגסוגת טיטניום Ti-6AI{{1}V של 960MPa, חוזק תפוקה של 892MPa, ההבדל בין השניים הוא רק 58MPa.
9, טיטניום מתחמצן בקלות בטמפרטורות גבוהות.
כוח קשר טיטניום ומימן-חמצן חזק, עלינו לשים לב למניעת חמצון וספיגת מימן. ריתוך טיטניום צריך להתבצע תחת הגנת ארגון כדי למנוע זיהום. צינור ויריעת טיטניום צריכים להיות מטופלים בחום תחת ואקום, טיטניום חישול טיפול חום כדי לשלוט באטמוספרה המחמצנת.
10, התנגדות שיכוך נמוכה
טיטניום וחומרי מתכת אחרים (נחושת, פלדה) העשויים מאותה צורה וגודל של השעון, עם אותו כוח לדפוק כל שעון יגלו שהשעון העשוי מטיטניום מתנודד עד לצליל של זמן רב, כלומר דרך האנרגיה שניתנת לשעון לא קלה להיעלם, אז אנחנו אומרים שביצועי השיכוך של טיטניום נמוכים.
