التيتانيوم هو معدن غير حديدي ، ورمزه الكيميائي هو Ti ، وعدده الذري هو 22 ، وهو معدن انتقال فضي. خطورة محددة 4.5غ/سم3، نقطة انصهار 1668 درجة مئوية. اكتشف العلماء البريطانيون التيتانيوم لأول مرة من الخام في عام 1791، وفي عام 1795 اكتشف الكيميائيون الألمان أيضًا التيتانيوم واسمه من الخام. الاسم مشتق من جبابرة، هرقل على الأرض في الأساطير اليونانية. احتياطيات التيتانيوم في القشرة الأرضية غنية جدا، وتحتل المرتبة الرابعة فقط إلى الحديد والألومنيوم والمغنيسيوم في المعدن، أكثر من عشر مرات من مجموع المعادن الشائعة النحاس والنيكل والرصاص والزنك. التيتانيوم هو نشط كيميائيا للغاية. تم تكرير التيتانيوم لأول مرة في عام 1910 بعد اكتشافه قبل 120 عامًا. ولم تكن صناعية إلا بشكل متقطع في الخمسينات.
تظهر البيانات المحتملة للقطب الكهربائي لرد فعل قطب التيتانيوم أن سطحه نشط جدًا ، ويتم تغطيته دائمًا بفيلم أكسيد المولد بشكل طبيعي في الهواء. ولذلك، التيتانيوم لديه مقاومة ممتازة للتآكل. وحل هيبوكلوريت، حمض النيتريك، حمض الكروم، كلوريد المعادن، الكبريتيد وغيرها من الوسائط غير العضوية والعضوية لديها مقاومة قوية للتآكل. تستخدم على نطاق واسع.
عادة ما يفقد الألومنيوم خصائصه الميكانيكية العالية الأصلية عند 150 درجة مئوية والفولاذ المقاوم للصدأ عند 310 درجة مئوية ، في حين أن سبائك التيتانيوم لا تزال تحافظ على خصائص ميكانيكية جيدة عند حوالي 500 درجة مئوية. في الوقت الحاضر ، والصين تطور سبيكة التيتانيوم عالية الحرارة مع درجة حرارة 650 درجة مئوية وتي3سبيكة آل المستخدمة في درجة حرارة أعلى. وعندما وصلت سرعة الطائرة إلى 2.7 ضعف سرعة الصوت، وصلت درجة حرارة سطح الأجزاء الهيكلية للطائرة إلى 230 درجة مئوية، ولم يعد من الممكن استخدام سبائك الألومنيوم وسبائك المغنيسيوم، ويمكن لسبائك التيتانيوم أن تلبي المتطلبات، وكانت مناسبة لأقراص وشفرات محركات ذات درجة حرارة أعلى.
الرينيوم التيتانيوم لديه مقاومة جيدة للحرارة ومناسبة للأقراص التوربينات وشفرات ضواغط المحرك ايرو والجلد من جسم الطائرة الخلفية.
عندما يتم معادلة البنية المجهرية ومحتوى العناصر الخلالية (الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين) منخفض جدا، وسبائك التيتانيوم والتيتانيوم لا تزال تحافظ على الميكانيكية الأصلية
خصائص في درجات حرارة منخفضة ومنخفضة جدا. مع انخفاض درجة الحرارة ، تستمر قوة سبائك التيتانيوم والتيتانيوم في الزيادة ، ولكن اللدونة لا تنخفض كثيرًا ، ولا تزال تتمتع بليونة وصلابة جيدة ، وهي مناسبة للاستخدام في درجة حرارة منخفضة للغاية. بعض سبائك التيتانيوم لديها أيضا ليونة وصلابة الكسر التي تلبي المتطلبات في -195.5 درجة مئوية. يمكن استخدام سبيكة Ti-5Al-2.5Sn ذات الفجوة المنخفضة عند -252.7 درجة مئوية.
يمكن استخدام سبيكة التيتانيوم (مثل Ti-5Al-2.5Sn ELI) على الهيدروجين السائل أو محركات صواريخ الأكسجين السائلأو حاويات درجة حرارة منخفضة للغاية وخزانات تخزين على المركبات الفضائية المأهولة
التيتانيوم لديه توافق بيولوجي جيد ، معامله من المرونة هو الأقرب إلى العظام البشرية ، حوالي 80 ~ 110Gpa ، يمكن أن يقلل من عدم التوافق الميكانيكي بين الزرع والأنسجة العظمية ، وكثافته والموصلية الحرارية صغيرة وغير سامة ، ومقاومة التآكل ، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع في مجال الأجهزة الطبية والغرسات الجراحية.
معامل مرونة الشد من التيتانيوم النقي الصناعي هو 105 إلى 109 GPa ، ومعامل مرن ة الشد لمعظم سبائك التيتانيوم في الحالة المنجلية هو 110 إلى 120 GPa. معامل مرن من التيتانيوم حوالي 55٪ من الحديد. معامل مرن منخفض وقوة عالية تجعل التيتانيوم أفضل مواد الربيع.
في درجات الحرارة المنخفضة، التيتانيوم النقي ومعظم سبائك التيتانيوم لديها بنية سداسية معبأة قريبة، ودعا α-Ti. في درجات الحرارة العالية ، التيتانيوم مع هيكل مكعب محورها الجسم مستقر جدا ، ثم يصبح rhenium -Ti. الهياكل الكريستال ية المختلفة لسبائك التيتانيوم ودرجات حرارة التحول الإيسومرية المقابلة هي الأساس للحصول على مختلف الهياكل الدقيقة والخصائص.
