قوة الشد للتيتانيوم النقي هي 265 ~ 353MPa ، وسبيكة التيتانيوم العامة هي 686 ~ 1176MPa ، والحد الأقصى الحالي يمكن أن يصل إلى 1764MPa. سبائك التيتانيوم قابلة للمقارنة في القوة مع العديد من الفولاذ ، ولكن القوة المحددة للفولاذ أقل بكثير من سبائك التيتانيوم....
قوة الشد للتيتانيوم النقي هي 265 ~ 353MPa ، وسبيكة التيتانيوم العامة هي 686 ~ 1176MPa ، والحد الأقصى الحالي يمكن أن يصل إلى 1764MPa. سبائك التيتانيوم قابلة للمقارنة في القوة مع العديد من الفولاذ ، ولكن القوة المحددة للفولاذ أقل بكثير من سبائك التيتانيوم.
قوة الضغط من التيتانيوم وسبائك التيتانيوم ليست أقل من قوة الشد. إن قوة العائد الانضغاطي والشد للتيتانيوم الصناعي النقي متساوية تقريبا ، في حين أن قوة الضغط في Ti-6AI-4V و Ti-5AI-2.5Sn أعلى قليلا من قوة الشد.
قوة القص هي عموما 60٪ إلى 70٪ من قوة الشد. تبلغ قوة العائد الانضغاطي لألواح التيتانيوم وسبائك التيتانيوم حوالي 1.2 إلى 2.0 ضعف قوة الشد.
في ظل الغلاف الجوي العادي ، فإن حد التحمل للتيتانيوم وسبائك التيتانيوم المعالجة والملدنة هو 0.5 إلى 0.65 قوة الشد. الحد الأقصى لتحمل Ti-6AI-4V الملدن هو 0.2 ضعف قوة الشد عند إخضاعه ل 10 ملايين اختبار تعب في الحالة المحززة (Kt = 3.9).
عادة ما تكون صلابة التيتانيوم الصناعي النقي المعالج من أعلى درجة نقاء أقل من 120HB (صلابة Brinell) ، وصلابة التيتانيوم الصناعي النقي المعالج الآخر من 200 إلى 295HB. صلابة مسبوكات التيتانيوم النقية هي 200-220HB. قيمة صلابة سبائك التيتانيوم في الحالة الملدنة هي 32-38HRC (روكويل) ، وهو ما يعادل 298-349HB. تبلغ صلابة Ti-5Al-2.5Sn و Ti-6AI-4V 320HB ، وصلابة الصب الخلالي المنخفض Ti-6Al-4V هي 310HB.
معامل الشد المرن للتيتانيوم النقي الصناعي هو 105 إلى 109 GPa. معامل الشد المرن لمعظم سبائك التيتانيوم في الحالة الملدنة هو 110 إلى 120 GPa. تحتوي سبيكة التيتانيوم الصلبة في العمر على معامل مرونة شد أعلى قليلا مما كانت عليه في الحالة الملدنة ، ومعامل المرونة الانضغاطي يساوي أو أكبر من معامل مرونة الشد. المعامل المرن المحدد لسبائك التيتانيوم يساوي معامل سبائك الألومنيوم ، في المرتبة الثانية بعد البريليوم والموليبدينوم وبعض السبائك الفائقة.
معامل الالتواء أو القص للتيتانيوم النقي الصناعي هو 46GPa ، ومعامل القص لسبائك التيتانيوم هو 43-51GPa. من أجل تحسين قوة سبائك التيتانيوم ، سيكون لزيادة محتوى البينية تأثير ضار على مقاومة الصدمات وصلابة كسر السبائك. اعتمادا على نوع وحالة سبائك التيتانيوم ، فإن قوة تأثير Charpy المحززة للتيتانيوم النقي الصناعي المشوه هي 15-54J / ㎡ ، وحوالي 4-10J / ㎡ في حالة الصب. قوة تأثير سبائك التيتانيوم في الحالة الملدنة هي 13-25.8J / ㎡ ، وحالة الشيخوخة أقل قليلا. قوة تأثير Charpy V-notch ل Ti-5AI-2.5Sn المصبوب هي 10J / ㎡ ، وقوة تأثير Ti-6AI-4V هي 20-23J / ㎡. كلما انخفض محتوى الأكسجين في سبائك التيتانيوم ، زادت القيمة.
تتمتع العديد من سبائك التيتانيوم بصلابة عالية للكسر ، أو أن قدرة سبائك التيتانيوم على مقاومة انتشار الكراك جيدة جدا. Ti-6AI-4V الملدن هي مادة ذات صلابة ممتازة. عندما يكون عامل تركيز الشق Kt = 25.4 مم ، تكون نسبة قوة الشد المحززة إلى قوة الشد غير المحززة أكبر من 1.
يمكن لسبائك التيتانيوم الحفاظ على خصائص معينة في درجات حرارة عالية. يمكن لسبائك التيتانيوم الصناعية العامة الحفاظ على خصائصها عند درجة حرارة 540 درجة مئوية ، ولكن فقط للتطبيقات قصيرة الأجل ، ونطاق درجة الحرارة لفترة طويلة هو 450-480 درجة مئوية. كمادة صاروخية ، يمكن استخدام سبائك التيتانيوم لفترة طويلة عند درجة حرارة 540 درجة مئوية ، ويمكن أيضا استخدامها لفترة قصيرة عند درجة حرارة 760 درجة مئوية. ويبين الجدول 2-7 خصائص درجات الحرارة العالية للعديد من سبائك التيتانيوم.
(10) لا يزال بإمكان التيتانيوم وسبائك التيتانيوم الحفاظ على خصائصها الميكانيكية الأصلية في درجات حرارة منخفضة ومنخفضة للغاية. مع انخفاض درجة الحرارة ، تزداد قوة التيتانيوم وسبائك التيتانيوم بشكل مستمر ، بينما تتدهور الليونة تدريجيا. تتمتع العديد من سبائك التيتانيوم الملدنة أيضا بالليونة الكافية وصلابة الكسر عند -195.5 درجة مئوية. Ti-5AI-2.5Sn مع عناصر خلالية منخفضة للغاية يمكن استخدامها عند -252.7 درجة مئوية. نسبة قوة الشد المحززة إلى قوة الشد غير المحززة هي 0.95 إلى 1.15 عند -25.7 درجة مئوية.
الأكسجين السائل والهيدروجين السائل والفلور السائل هي دوافع مهمة في الصواريخ والأجهزة الفضائية. خصائص درجة الحرارة المنخفضة للمواد المستخدمة لصنع حاويات الغاز ذات درجة الحرارة المنخفضة وهياكل درجة الحرارة المنخفضة مهمة جدا. عندما تكون البنية المجهرية متساوية ومحتوى العناصر الخلالية (الأكسجين ، الهيليوم ، الهيدروجين ، إلخ) منخفض جدا ، فإن ليونة سبائك التيتانيوم لا تزال أعلى من 5٪. معظم سبائك التيتانيوم لديها ليونة ضعيفة عند -252.7 درجة مئوية ، في حين أن Ti-6AI-4V يصل إلى استطالة 12٪.
