لوله تیتانیوم نوع جدیدی از مواد فلزی است که از برخی جهات به طور کامل جایگزین لوله های آهنی سنتی و لوله های فولادی شده است. بنابراین، چه چیزی به آن اجازه می دهد تا اینقدر سریع پخش شود و جایگزین لوله های سنتی شود؟
1. استحکام خاص لوله تیتانیوم بالا است. چگالی آلیاژ تیتانیوم به طور کلی حدود 4.5 گرم بر سانتی متر مکعب است که تنها 60 درصد فولاد است و استحکام تیتانیوم خالص نزدیک به استحکام فولاد معمولی است و برخی از آلیاژهای تیتانیوم با استحکام بالا از مقاومت بسیاری از آلیاژهای ساختاری فراتر می رود. فولادها بنابراین، استحکام ویژه (استحکام / چگالی) آلیاژ تیتانیوم بسیار بیشتر از سایر مواد ساختاری فلزی است و می توان قطعاتی با استحکام واحد بالا، استحکام خوب و وزن سبک تولید کرد. در حال حاضر از آلیاژهای تیتانیوم در اجزای موتور، اسکلت ها، پوسته ها، بست ها و ارابه فرود هواپیما استفاده می شود.
2. استحکام حرارتی لوله تیتانیوم بالا است. دمای عملیاتی صدها درجه بالاتر از آلیاژ آلومینیوم است و هنوز هم می تواند استحکام مورد نیاز را در دماهای متوسط حفظ کند و می تواند برای مدت طولانی در دمای 450 تا 500 درجه کار کند. این دو نوع از آلیاژهای تیتانیوم همچنان دارای استحکام ویژه بالایی در محدوده 150 درجه تا 500 درجه هستند، در حالی که استحکام ویژه آلیاژهای آلومینیوم در 150 درجه به طور قابل توجهی کاهش می یابد. دمای عملیاتی آلیاژهای تیتانیوم می تواند به 500 درجه برسد، در حالی که آلیاژهای آلومینیوم می تواند به زیر 200 درجه برسد.
3. مقاومت در برابر خوردگی لوله تیتانیوم خوب است. آلیاژ تیتانیوم در اتمسفر مرطوب و محیط آب دریا کار می کند و مقاومت در برابر خوردگی آن بسیار بهتر از فولاد ضد زنگ است و مقاومت آن در برابر حفره، حکاکی اسید و خوردگی تنش بسیار قوی است و مقاومت در برابر خوردگی عالی در برابر قلیایی، کلرید دارد. مواد آلی کلر، اسید نیتریک، اسید سولفوریک و غیره
4. عملکرد دمای پایین لوله تیتانیوم خوب است. آلیاژهای تیتانیوم هنوز هم می توانند خواص مکانیکی خود را در دماهای پایین و فوق العاده پایین حفظ کنند. آلیاژهای تیتانیوم با خواص خوب در دمای پایین و عناصر بینابینی بسیار کم، مانند TA7، می توانند انعطاف پذیری خاصی را در درجه -253 حفظ کنند. بنابراین، آلیاژ تیتانیوم نیز یک ماده ساختاری مهم در دمای پایین است.
5. فعالیت شیمیایی لوله تیتانیوم زیاد است. تیتانیوم فعالیت شیمیایی زیادی دارد و واکنش های شیمیایی قوی با O، N، H، CO، CO2، بخار آب، آمونیاک و غیره در جو ایجاد می کند. هنگامی که محتوای کربن بیشتر از 0.2 درصد باشد، TiC سخت در آلیاژ تیتانیوم تشکیل میشود و هنگامی که دما بالا باشد، لایه سطحی سخت قلع نیز از برهمکنش با N تشکیل میشود. هنگامی که محتوای کربن بالاتر از 600 درجه باشد، تیتانیوم اکسیژن را جذب می کند تا یک لایه سخت شده با سختی بالا ایجاد کند، و یک لایه شکنندگی نیز با افزایش محتوای هیدروژن تشکیل می شود. تیتانیوم میل شیمیایی بالایی نیز دارد و به راحتی به سطوح اصطکاک میچسبد.
6. هدایت حرارتی لوله تیتانیوم کوچک و مدول الاستیک کوچک است. مدول الاستیک آلیاژ تیتانیوم حدود 1/2 فولاد است، بنابراین استحکام آن ضعیف است، به راحتی تغییر شکل میدهد و برای ساخت میلههای باریک و قطعات جدار نازک مناسب نیست و میزان برگشت سطح ماشینکاری شده بسیار زیاد است. در طول برش، که حدود 2 تا 3 برابر فولاد ضد زنگ است، که منجر به اصطکاک، چسبندگی و سایش شدید روی سطح کناری ابزار می شود.
لوله تیتانیوم به دلیل وزن سبک، استفاده آسان، عملکرد خوب، چگالی کم و سایر مزایای عمیقاً مورد علاقه مردم از هر طبقه است و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. نقش مهمی در موتور هواپیما، موشک و موشک دارد.