1. Далеко супериорна снага - до - омјер тежине
Разлика у густини: Титанијум има густину од ~ 4,5 г / цм³, отприлике 40% лакши од већине разреда од нехрђајућег челика (нпр. 316 нехрђајућег челика: ~ 8,0 г / цм³).
Паритет снаге: Упркос томе да буде лакши, висок - перформансе титанијум легуре (нпр. ТИ - 6АЛ-4В / разреда 5) утакмицу или премашују затезну чврстоћу од нехрђајућег челика. На пример, жањене ТИ-6АЛ-4В има затеглу чврстоћу ~ 860 МПа, упоредиво са 316 нехрђајућег челика (~ 515 МПа), па чак и нехрђајуће челике велике чврстоће (нпр. 17-4 пХ: ~ 1.100 МПа, али још увек теже).
Стварно - светски утицај: У ваздухопловном ваздухопловном луковима, мотора, компоненте мотора) или аутомобилске трке, користећи титанијум уместо нехрђајућег челика смањују укупну тежину, побољшање ефикасности горива, капацитета за коришћење или брзину горива. На пример, део титанијум-авионе може смањити тежину за 30-50% у односу на еквивалент од нехрђајућег челика уз одржавање структурног интегритета.
2 Побољшана отпорност на корозију у екстремним окружењима
Стабилност слоја оксида: Титанијум формира густ, себе - исцељење титанијум-оксида (тио ") који је непропусан за већину хемикалија. За разлику од хромидног оксида од нехрђајућег челика (који се може сломити у хлориду - богатој средини), тио₂ остаје стабилан у:
Морска вода: Нехрђајући челик (чак 316, "маринска оцена") је склона да се корозија корозије и пукотине на временом временом. Титаниум је, насупрот томе, потпуно имун на морску корозију - што га чини идеалним за подземне цевоводе, бродске пропелере и оффсхоре нафтне платформе.
Јаке киселине / базе: Средство од нехрђајућег челика у концентрованим киселинама (нпр. Сумпорна киселина, хлороводонична киселина) или алкалис. Титанијум одолијева ове хемикалије; Користи се у хемијској опреми за прераду (нпр. Реактори, измењивачи топлоте) где би се нехрђајући челик деградирао.
Високо - окружења оксидације температуре: На температурама изнад ~ 800 степени, оксид слоја од нехрђајућег челика (огулите се), што доводи до брзе оксидације. Титанијумски оксидни слој остаје стабилан до ~ 1.200 степени, што га чини погодним за високим [{4}} температурама попут компоненти гас турбина.
3. Биокомпатибилност за медицинске апликације
Не- токсичност и инертност: Титанијум је биолошки инертан; Не реагује са људским ткивима или ослобађају токсичне јоне (за разлику од нерђајућег челика, који садржи никл - заједнички алерген који може проузроковати упале или имуне реакције код неких пацијената).
Оссеоинтегратион: Површина титанијума може се директно обновити са коштаним ткивом (процес зван ОССсеинтеграција), стварајући стабилно, дуго - трајна веза за имплантате. Нехрђајући челик, насупрот томе, обликује влакнасту капсулу око имплантата, смањујући стабилност и повећавајући ризик од лабања током времена.
Клиничка употреба: Преко 90% модерних замјена кука и колена Користите титанијум или легуре титанијума (нпр. ТИ - 6АЛ-4В), док је нехрђајући челик ограничен на привремене уређаје (нпр. Хируршки вијци за краткотрајни фиксацију костију).
4. Боље перформансе на екстремним температурама
Високе температуре: Као што је раније напоменуто, титанијум задржава отпорност на снагу и корозију до ~ 400 степени (за ТИ-6АЛ-4В) или више за специјализоване легуре. Нерђајући челик, посебно аустенитски разреде попут 304, брзо губи снагу изнад ~ 300 степени и постаје подложан пузању (споро деформација под оптерећењем).
Ниске температуре: Титанијум остаје дуктилан и жилав чак и на криогеним температурама (нпр. - 253 степена, кључало течни водоник). Нехрђајући челик, посебно феритни разреде, постаје лов на ниским температурама - ризикујући прелому под утицајем. То чини титанијум идеалним за криогене примене попут течности на ракетима на ракетама.
5. Нижи термички експанзија и боља отпорност на умора
Ниска топлотна експанзија: Титанијум има термички коефицијент проширења (~ 8,6 × 10⁻⁶ / степен) отприлике половина од нерђајућег челика (~ 17 × 10⁻⁶ / степен 304). Ово минимизира димензионалне промене у компонентама изложеним флуктуацијама температуре (нпр. Кочиони ваздухопловна мотора, прецизни оптички инструменти), где би нехрђајући челик основао или пукнуо.
Врхунски отпорност на умору: Титанијум одоставља неуспех под поновљеним цикличним оптерећењем (умором) бољим од нехрђајућег челика - посебно у корозивним окружењима. На пример, у зупчанику за слетање на ваздухопловима (који траје хиљаде циклуса полетања / слетања), компоненте титанијума трају 2-3 пута дужи од еквивалента од нехрђајућег челика, смањење трошкова одржавања и безбедносних ризика.
