La resistenza alla trazione del titanio puro è 265 ~ 353MPa, e la lega di titanio generale è 686 ~ 1176MPa, e il massimo attuale può raggiungere 1764MPa. Le leghe di titanio sono paragonabili in resistenza a molti acciai, ma la resistenza specifica degli acciai è molto inferiore a quella delle leghe di titanio....
La resistenza alla trazione del titanio puro è 265 ~ 353MPa, e la lega di titanio generale è 686 ~ 1176MPa, e il massimo attuale può raggiungere 1764MPa. Le leghe di titanio sono paragonabili in resistenza a molti acciai, ma la resistenza specifica degli acciai è molto inferiore a quella delle leghe di titanio.
La resistenza alla compressione del titanio e delle leghe di titanio non è inferiore alla loro resistenza alla trazione. I fattori di snervamento a compressione e trazione del titanio puro industriale sono approssimativamente uguali, mentre i punti di forza di compressione di Ti-6AI-4V e Ti-5AI-2.5Sn sono leggermente superiori ai resistenze alla trazione.
La resistenza al taglio è generalmente compresa tra il 60% e il 70% della resistenza alla trazione. La resistenza allo snervamento a compressione dei fogli di titanio e leghe di titanio è di circa 1,2-2,0 volte la resistenza alla trazione.
In atmosfera atmosferica normale, il limite di resistenza del titanio lavorato e ricotto e delle leghe di titanio è compreso tra 0,5 e 0,65 resistenza alla trazione. Il limite di resistenza del Ti-6AI-4V ricotto è 0,2 volte la resistenza alla trazione quando sottoposto a 10 milioni di prove di fatica nello stato dentellato (Kt = 3,9).
La durezza del titanio puro industriale lavorato di grado di purezza più elevato è solitamente inferiore a 120 HB (durezza Brinell) e la durezza di altri titanio lavorato puro industriale è compresa tra 200 e 295 HB. La durezza dei getti in titanio puro è 200-220HB. Il valore di durezza della lega di titanio allo stato ricotto è 32-38HRC (Rockwell), che equivale a 298-349HB. La durezza del Ti-5Al-2.5Sn e del Ti-6AI-4V è 320HB e la durezza della bassa impurità interstiziale Ti-6Al-4V è 310HB.
Il modulo elastico a trazione del titanio puro industriale è compreso tra 105 e 109 GPa. Il modulo elastico di trazione della maggior parte delle leghe di titanio allo stato ricotto è compreso tra 110 e 120 GPa. La lega di titanio temprata all'età ha un modulo elastico di trazione leggermente superiore rispetto allo stato ricotto e il modulo elastico compressivo è uguale o superiore al modulo elastico a trazione. Il modulo elastico specifico della lega di titanio è uguale a quello della lega di alluminio, secondo solo al berillio, al molibdeno e ad alcune superleghe.
Il modulo torsionale o di taglio del titanio puro industriale è 46GPa e il modulo di taglio della lega di titanio è 43-51GPa. Al fine di migliorare la resistenza delle leghe di titanio, l'aumento del contenuto di interstiziali avrà un effetto dannoso sulla resistenza agli urti e sulla tenacità alla frattura della lega. A seconda del tipo e dello stato delle leghe di titanio, la resistenza all'impatto dentellata Charpy del titanio puro industriale denaturato è 15-54J / ㎡ e circa 4-10J / ㎡ nello stato fuso. La resistenza all'impatto della lega di titanio allo stato ricotto è 13-25,8 J / ㎡ e lo stato di invecchiamento è leggermente inferiore. La resistenza all'impatto della tacca a V Charpy del Ti-5AI-2.5Sn as-cast è 10J/㎡e quella del Ti-6AI-4V è 20-23J/㎡. Più basso è il contenuto di ossigeno delle leghe di titanio, maggiore è il valore.
Molte leghe di titanio hanno un'elevata tenacità alla frattura, o la capacità delle leghe di titanio di resistere alla propagazione delle cricche è molto buona. Il Ti-6AI-4V ricotto è un materiale con un'eccellente tenacità. Quando il fattore di concentrazione della tacca Kt = 25,4 mm, il rapporto tra resistenza alla trazione dentellata e resistenza alla trazione non dentellata è maggiore di 1.
Le leghe di titanio possono mantenere determinate proprietà ad alte temperature. Le leghe di titanio industriali generali possono mantenere le loro proprietà a una temperatura di 540 °C, ma solo per applicazioni a breve termine, e l'intervallo di temperatura per lungo tempo è di 450-480 °C. Sono state sviluppate leghe di titanio per l'uso a temperature fino a 600 °C. Come materiale missilistico, la lega di titanio può essere utilizzata a lungo a una temperatura di 540 ° C e può anche essere utilizzata per un breve periodo a una temperatura di 760 ° C. Le proprietà ad alta temperatura di diverse leghe di titanio sono mostrate nella Tabella 2-7.
(10)Il titanio e le leghe di titanio possono ancora mantenere le loro proprietà meccaniche originali a basse e bassissime temperature. Man mano che la temperatura diminuisce, la resistenza del titanio e delle leghe di titanio aumenta continuamente, mentre la duttilità si deteriora gradualmente. Molte leghe di titanio ricotto hanno anche una duttilità e una tenacità alla frattura sufficienti a -195,5 ° C. Ti-5AI-2.5Sn con elementi interstiziali extra bassi possono essere utilizzati a -252,7 ° C. Il rapporto tra la sua resistenza alla trazione dentellata e la resistenza alla trazione non imtchata è compreso tra 0,95 e 1,15 a -25,7 ° C.
L'ossigeno liquido, l'idrogeno liquido e il fluoro liquido sono propellenti importanti nei missili e nei dispositivi spaziali. Le proprietà a bassa temperatura dei materiali utilizzati per realizzare contenitori di gas a bassa temperatura e strutture a bassa temperatura sono molto importanti. Quando la microstruttura è equiassiale e il contenuto di elementi interstiziali (ossigeno, elio, idrogeno, ecc.) è molto basso, la duttilità delle leghe di titanio è ancora superiore al 5%. La maggior parte delle leghe di titanio ha una scarsa duttilità a -252,7 ° C, mentre Ti-6AI-4V raggiunge il 12% di allungamento.
