La resistencia a la tracción del titanio puro es de 265 ~ 353MPa, y la aleación general de titanio es de 686 ~ 1176MPa, y el máximo actual puede alcanzar los 1764MPa. Las aleaciones de titanio son comparables en resistencia a muchos aceros, pero la resistencia específica de los aceros es mucho menor que las aleaciones de titanio....
La resistencia a la tracción del titanio puro es de 265 ~ 353MPa, y la aleación general de titanio es de 686 ~ 1176MPa, y el máximo actual puede alcanzar los 1764MPa. Las aleaciones de titanio son comparables en resistencia a muchos aceros, pero la resistencia específica de los aceros es mucho menor que las aleaciones de titanio.
La resistencia a la compresión del titanio y las aleaciones de titanio no es inferior a su resistencia a la tracción. Los resistencias a la compresión y a la tracción del titanio puro industrial son aproximadamente iguales, mientras que las resistencias a la compresión de Ti-6AI-4V y Ti-5AI-2.5Sn son ligeramente superiores a las resistencias a la tracción.
La resistencia al cizallamiento es generalmente del 60% al 70% de la resistencia a la tracción. El límite elástico compresivo de las láminas de titanio y aleación de titanio es de aproximadamente 1,2 a 2,0 veces la resistencia a la tracción.
En una atmósfera atmosférica normal, el límite de resistencia del titanio procesado y recocido y las aleaciones de titanio es de 0,5 a 0,65 resistencia a la tracción. El límite de resistencia del Ti-6AI-4V recocido es 0,2 veces la resistencia a la tracción cuando se somete a 10 millones de pruebas de fatiga en el estado de muesca (Kt = 3,9).
La dureza del titanio puro industrial procesado de grado de pureza más alto suele ser inferior a 120HB (dureza Brinell), y la dureza de otros titanios procesados puros industriales es de 200 a 295HB. La dureza de las piezas fundidas de titanio puro es de 200-220HB. El valor de dureza de la aleación de titanio en estado recocido es 32-38HRC (Rockwell), que es equivalente a 298-349HB. La dureza de los Ti-5Al-2.5Sn y Ti-6AI-4V as-cast es de 320HB, y la dureza de la fundición de baja impureza intersticial Ti-6Al-4V es de 310HB.
El módulo elástico de tracción del titanio puro industrial es de 105 a 109 GPa. El módulo elástico de tracción de la mayoría de las aleaciones de titanio en estado recocido es de 110 a 120 GPa. La aleación de titanio endurecida por edad tiene un módulo elástico de tracción ligeramente más alto que en el estado recocido, y el módulo elástico compresivo es igual o mayor que el módulo elástico de tracción. El módulo elástico específico de la aleación de titanio es igual al de la aleación de aluminio, solo superado por el berilio, el molibdeno y algunas superaleaciones.
El módulo de torsión o cizallamiento del titanio puro industrial es de 46GPa, y el módulo de cizallamiento de la aleación de titanio es de 43-51GPa. Para mejorar la resistencia de las aleaciones de titanio, el aumento del contenido de intersticiales tendrá un efecto perjudicial en la resistencia al impacto y la tenacidad a la fractura de la aleación. Dependiendo del tipo y estado de las aleaciones de titanio, la resistencia al impacto con muescas Charpy del titanio puro industrial desnaturalizado es de 15-54J / ㎡, y aproximadamente 4-10J / ㎡ en el estado fundido. La resistencia al impacto de la aleación de titanio en el estado recocido es de 13-25.8J / ㎡, y el estado de envejecimiento es ligeramente menor. La resistencia al impacto Charpy V-notch del Ti-5AI-2.5Sn as-cast es 10J/㎡, y la del Ti-6AI-4V es 20-23J/㎡. Cuanto menor sea el contenido de oxígeno de las aleaciones de titanio, mayor será el valor.
Muchas aleaciones de titanio tienen una alta tenacidad a la fractura, o la capacidad de las aleaciones de titanio para resistir la propagación de grietas es muy buena. El Ti-6AI-4V recocido es un material con una excelente tenacidad. Cuando el factor de concentración de muesca Kt = 25.4 mm, la relación entre la resistencia a la tracción con muescas y la resistencia a la tracción sin muescas es mayor que 1.
Las aleaciones de titanio pueden mantener ciertas propiedades a altas temperaturas. Las aleaciones de titanio industriales generales pueden mantener sus propiedades a una temperatura de 540 ° C, pero solo para aplicaciones a corto plazo, y el rango de temperatura durante mucho tiempo es de 450-480 ° C. Se han desarrollado aleaciones de titanio para su uso a temperaturas de hasta 600 ° C. Como material de misiles, la aleación de titanio se puede usar durante mucho tiempo a una temperatura de 540 ° C, y también se puede usar por un corto tiempo a una temperatura de 760 ° C. Las propiedades de alta temperatura de varias aleaciones de titanio se muestran en la Tabla 2-7.
(10)El titanio y las aleaciones de titanio aún pueden mantener sus propiedades mecánicas originales a temperaturas bajas y ultrabajas. A medida que la temperatura disminuye, la resistencia del titanio y las aleaciones de titanio aumenta continuamente, mientras que la ductilidad se deteriora gradualmente. Muchas aleaciones de titanio recocido también tienen suficiente ductilidad y tenacidad a la fractura a -195.5 ° C. Ti-5AI-2.5Sn con elementos intersticiales extra bajos se pueden usar a -252.7 ° C. La relación entre su resistencia a la tracción con muescas y la resistencia a la tracción sin encalor es de 0,95 a 1,15 a -25,7 °C.
El oxígeno líquido, el hidrógeno líquido y el flúor líquido son propelentes importantes en misiles y dispositivos espaciales. Las propiedades de baja temperatura de los materiales utilizados para hacer contenedores de gas de baja temperatura y estructuras de baja temperatura son muy importantes. Cuando la microestructura es equiaxed y el contenido de elementos intersticiales (oxígeno, helio, hidrógeno, etc.) es muy bajo, la ductilidad de las aleaciones de titanio sigue siendo superior al 5%. La mayoría de las aleaciones de titanio tienen una ductilidad pobre a -252.7 ° C, mientras que Ti-6AI-4V alcanza un 12% de elongación.
