Ο σωλήνας τιτανίου είναι ένας νέος τύπος μεταλλικού υλικού, το οποίο έχει αντικαταστήσει πλήρως τους παραδοσιακούς σωλήνες από σίδηρο και τους χαλύβδινους σωλήνες σε ορισμένες πτυχές. Λοιπόν, τι είναι αυτό που του επιτρέπει να εξαπλωθεί τόσο γρήγορα και να αντικαταστήσει τους παραδοσιακούς σωλήνες;
1. Η ειδική αντοχή του σωλήνα τιτανίου είναι υψηλή. Η πυκνότητα του κράματος τιτανίου είναι γενικά περίπου 4,5 g/cm3, που είναι μόνο το 60% του χάλυβα, και η αντοχή του καθαρού τιτανίου είναι κοντά στην αντοχή του συνηθισμένου χάλυβα, και ορισμένα κράματα τιτανίου υψηλής αντοχής υπερβαίνουν την αντοχή πολλών δομικών κραμάτων χάλυβες. Επομένως, η ειδική αντοχή (αντοχή/πυκνότητα) του κράματος τιτανίου είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή άλλων μεταλλικών δομικών υλικών και μπορούν να παραχθούν εξαρτήματα με υψηλή μονάδα αντοχής, καλή ακαμψία και μικρό βάρος. Προς το παρόν, κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται στα εξαρτήματα του κινητήρα, στους σκελετούς, στα δέρματα, στους συνδετήρες και στα όργανα προσγείωσης αεροσκαφών.
2. Η θερμική αντοχή του σωλήνα τιτανίου είναι υψηλή. Η θερμοκρασία λειτουργίας είναι εκατοντάδες βαθμούς υψηλότερη από αυτή του κράματος αλουμινίου και μπορεί να διατηρήσει την απαιτούμενη αντοχή σε μεσαίες θερμοκρασίες και μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα σε θερμοκρασία 450~500 μοίρες. Αυτοί οι δύο τύποι κραμάτων τιτανίου εξακολουθούν να έχουν υψηλή ειδική αντοχή στην περιοχή από 150 μοίρες ~ 500 μοίρες, ενώ η ειδική αντοχή των κραμάτων αλουμινίου μειώνεται σημαντικά στους 150 βαθμούς. Η θερμοκρασία λειτουργίας των κραμάτων τιτανίου μπορεί να φτάσει τους 500 βαθμούς, ενώ τα κράματα αλουμινίου μπορεί να φτάσει κάτω από τους 200 βαθμούς.
3. Η αντίσταση στη διάβρωση του σωλήνα τιτανίου είναι καλή. Το κράμα τιτανίου λειτουργεί σε υγρή ατμόσφαιρα και θαλασσινό νερό και η αντίστασή του στη διάβρωση είναι πολύ καλύτερη από αυτή του ανοξείδωτου χάλυβα και η αντίστασή του σε κοίλωμα, όξινη χάραξη και διάβρωση τάσης είναι ιδιαίτερα ισχυρή και έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση σε αλκάλια, χλωριούχα, οργανική ύλη χλωρίου, νιτρικό οξύ, θειικό οξύ κ.λπ.
4. Η απόδοση χαμηλής θερμοκρασίας του σωλήνα τιτανίου είναι καλή. Τα κράματα τιτανίου μπορούν ακόμα να διατηρήσουν τις μηχανικές τους ιδιότητες σε χαμηλές και εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Τα κράματα τιτανίου με καλές ιδιότητες χαμηλής θερμοκρασίας και πολύ χαμηλά ενδιάμεσα στοιχεία, όπως το TA7, μπορούν να διατηρήσουν μια ορισμένη πλαστικότητα σε -253 βαθμό . Ως εκ τούτου, το κράμα τιτανίου είναι επίσης ένα σημαντικό δομικό υλικό χαμηλής θερμοκρασίας.
5. Η χημική δραστηριότητα του σωλήνα τιτανίου είναι μεγάλη. Το τιτάνιο έχει μεγάλη χημική δράση και παράγει ισχυρές χημικές αντιδράσεις με Ο, Ν, Η, CO, CO2, υδρατμούς, αμμωνία κ.λπ. στην ατμόσφαιρα. Όταν η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι μεγαλύτερη από 0.2%, θα σχηματιστεί σκληρό TiC στο κράμα τιτανίου και όταν η θερμοκρασία είναι υψηλή, το σκληρό επιφανειακό στρώμα του TiN θα σχηματιστεί επίσης από την αλληλεπίδραση με το N, και όταν η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι πάνω από 600 μοίρες, το τιτάνιο θα απορροφήσει οξυγόνο για να σχηματίσει ένα σκληρυμένο στρώμα με υψηλή σκληρότητα και ένα στρώμα ευθραυστότητας θα σχηματιστεί επίσης όταν αυξηθεί η περιεκτικότητα σε υδρογόνο. Το τιτάνιο έχει επίσης υψηλή χημική συγγένεια και είναι εύκολο να προσκολληθεί σε επιφάνειες τριβής.
6. Η θερμική αγωγιμότητα του σωλήνα τιτανίου είναι μικρή και ο συντελεστής ελαστικότητας είναι μικρός. Ο συντελεστής ελαστικότητας του κράματος τιτανίου είναι περίπου το 1/2 του χάλυβα, επομένως η ακαμψία του είναι φτωχή, παραμορφώνεται εύκολα και δεν είναι κατάλληλο για την κατασκευή λεπτών ράβδων και μερών με λεπτά τοιχώματα και η ποσότητα αναπήδησης της επεξεργασμένης επιφάνειας είναι πολύ μεγάλη κατά τη διάρκεια της κοπής, η οποία είναι περίπου 2~3 φορές εκείνη του ανοξείδωτου χάλυβα, με αποτέλεσμα σοβαρή τριβή, πρόσφυση και φθορά συγκόλλησης στην πλευρική επιφάνεια του εργαλείου.
Ο σωλήνας τιτανίου αγαπιέται βαθιά από ανθρώπους από όλα τα κοινωνικά στρώματα λόγω του μικρού βάρους, του εύκολου στη χρήση, της καλής απόδοσης, της μικρής πυκνότητας και άλλων πλεονεκτημάτων του και χρησιμοποιείται ευρέως. Παίζει σημαντικό ρόλο σε κινητήρες αεροσκαφών, πυραύλους και πυραύλους.