Titan (Ti)

Physikalische Eigenschaften

Geringe Dichte (4.5 kg/dm³)
Hoher Schmelzpunkt (1670 °C)
Schlechte Wärmeleitfähigkeit [22 W/(K*m)]
Schlechte elektrische Leitfähigkeit (4.3% von Cu)

Mechanische Eigenschaften

Niedrige Zugfestigkeit (rein)
Hohe Dehnbarkeit (30…15%)
Grosse Härte
Gut umformbar
Warm- und Dauerfest
Schweissbar unter Edelgas
Schmiedbar

Weitere Eigenschaften

Sehr gute Korrosionsbeständigkeit (dank Oxidschicht)
Späne sind wie bei Mg leicht brennbar
Sehr teuer

Legierungen

Sauerstoffverfestigtes Titan deckt einen Festigkeitsbereich von 290 bis 740 N/mm2 ab. Mit zunehmendem Sauerstoffgehalt nehmen Festigkeit, Härte und Versprödung zu, während die Zähigkeit abnimmt.

Um höhere Festigkeitswerte bei gleichzeitig guter Zähigkeit oder besondere Eigenschaften zu erhalten, wird Titan legiert. Die durch Legieren erreichbaren Festigkeiten gehen über 1200 N/mm² hinaus. Beim Legieren nimmt auch die Versprödung ab.

Legierungsmetalle sind: Aluminium, Vanadium, Molybdän, Zinn, Nickel, Palladium, Kupfer und Eisen.

Diffusion von Titan

Bei höherer Temperatur dringt Sauerstoff und Stickstoff in das Metall ein und versprödet dieses. Es wird dadurch unbrauchbar. Aus diesem Grund muss Titan unter Edelgas (meist Argon) geschweisst werden.

Anwendungsmöglichkeiten

Luft- und Raumfahrt
Chemieapparatenbau
Chirurgie (Implantate)

Vorkommen und Herstellung

Titan ist am Aufbau der Erdkruste mit 0,57 % beteiligt, es steht damit an 9. Stelle der chemischen Elemente.
Titan und Titanoxid wird hauptsächlich aus den Mineralien Rutil und Ilmenit gewonnen:
1. Reduktion von Titanerz (Rutil, Ilmenit) zu einer "Schwamm" genannten, porösen Form von Titanmetall.
2. Schmelzen des Schwamms, bei Legierungen natürlich zuzüglich der Legierungselemente, zur Herstellung eines Blocks.

Verwandte Themen

Periodensystem
Leichtmetalle
Schwermetalle

Fach-Bücher

FKB s. 288