Il titanio è uno dei metalli più forti della tavola periodica. Ha un'eccellente resistenza al sale, all'acqua e al calore. Grazie alla sua leggerezza, è diventato il materiale preferito da molte industrie. Inoltre, il titanio ha una bassa densità ed è quindi più facile da lavorare. Esistono diversi tipi di leghe di titanio, il grado 5 (Ti-6Al-4V) è il grado di lega di titanio più utilizzato, e altri gradi hanno trovato applicazione nei settori industriali; la differenza tra questi tipi di leghe di titanio sta nella loro resistenza. Questo articolo illustra i vantaggi del titanio e le sue proprietà. Si consiglia di leggere anche alcuni dei suoi svantaggi e dei suoi utilizzi. Di seguito sono elencati alcuni dei principali vantaggi del titanio. Per scoprire come viene utilizzato nell'edilizia e nell'industria, continuate a leggere!

Alta resistenza

L'elevato rapporto forza-peso e la resistenza alla corrosione sono alcune delle proprietà che rendono interessanti le leghe di titanio. La densità delle leghe di titanio è solitamente di circa 4,51 g/cm3, solo 60% di quella dell'acciaio. Il rapporto di resistenza (forza/densità) della lega di titanio consente di produrre pezzi con elevata resistenza unitaria e leggerezza. Ad esempio, la lega Gr5 più comunemente utilizzata ha una resistenza specifica di > 200MPa (g/cm3), superiore a quella di altri metalli puri industriali ed è un buon materiale per la produzione di parti strutturali portanti. I componenti per auto in lega di titanio possono non solo ridurre la massa dell'auto, ma anche l'inerzia del movimento. La lega di titanio è utilizzata per le parti del motore, lo scheletro, la pelle, i dispositivi di fissaggio e il carrello di atterraggio.

Buona resistenza al calore

Grazie alla sua elevata resistenza termica, i tubi in lega di titanio possono lavorare a lungo in ambienti caldi come 450℃ ~ 650℃; la resistenza alla trazione della lega Gr5 può raggiungere 620MPa a 400℃, ed è utilizzata per produrre parte delle parti strutturali aerospaziali ad alta temperatura. Rispetto alla lega di alluminio, che è anche un "metallo spaziale", la lega di titanio può ancora mantenere la resistenza richiesta a temperatura moderata, mentre la lega di alluminio diminuisce significativamente a 150℃.

Buona resistenza alla corrosione

Uno dei maggiori vantaggi del titanio è che non è corrosivo. Il metallo non è influenzato dalle alte temperature e questo lo rende ideale per le attrezzature del settore petrolifero. Le leghe di titanio sono particolarmente resistenti alla vaiolatura, alla corrosione acida e da stress, e hanno un'eccellente resistenza agli alcali, ai cloruri, agli organici clorurati, all'acido nitrico e all'acido solforico. La resistenza alla corrosione del titanio e delle leghe di titanio è migliore di quella dell'alluminio e del magnesio e, in alcuni ambienti, persino dell'acciaio inossidabile. È un buon materiale per la corrosione dei gas di scarico ad alta temperatura contenenti idrogeno solforato, è un materiale ideale per la fabbricazione di condotte petrolchimiche, tubo di scarico del veicolo e così via.

Buona biocompatibilità

Il titanio e le sue leghe sono i materiali più utilizzati per gli impianti biomedici, che dovrebbero avere eccellenti proprietà biomeccaniche, paragonabili a quelle del corpo umano e dei tessuti autogeni animali, senza effetti collaterali. Questa proprietà è dovuta al fatto che il titanio ha una bassa conducibilità elettrica, un'elevata forza e un peso ridotto e una resistenza alla corrosione da parte del corpo.

Ma sappiamo che il titanio presenta anche alcuni "svantaggi" rispetto ad altri metalli. Innanzitutto, il titanio è difficile da estrarre perché si combina con ossigeno, carbonio, azoto e molti altri elementi ad alte temperature, rendendolo un "metallo raro". A causa della reattività del titanio, deve essere trattato in modo diverso durante tutte le fasi della produzione. È soggetto a impurità ed è costoso, il che significa che vi costerà di più. Ma se volete un prodotto durevole, dovete essere pronti a spendere di più. Questa è una delle caratteristiche più interessanti del titanio. Inoltre, la lega di titanio ha una scarsa saldabilità e prestazioni di lavorazione, è facile che assorba idrogeno, ossigeno, azoto, carbonio e altre impurità nelle condizioni di taglio; questi svantaggi ne fanno un materiale utilizzato soprattutto nella struttura degli aerei, negli aeromobili, nell'industria petrolifera e chimica e in altri settori. La nuova generazione di aerei da combattimento nota come F-22 Raptor ne è un perfetto esempio. Nella sua struttura strutturale conterrà 42% di titanio, con quasi due terzi della fusoliera di poppa in titanio.