De mechanische eigenschappen van titanium, algemeen bekend als mechanische eigenschappen, hangen nauw samen met zuiverheid. Hoogzuiver titanium heeft uitstekende bewerkingseigenschappen, met goede rek en oppervlaktereductie, maar de sterkte is laag en het is niet geschikt voor gebruik als constructiemateriaal. Industrieel puur titanium bevat een matige hoeveelheid onzuiverheden, heeft een hoge sterkte en plasticiteit en is geschikt voor het maken van structurele materialen.
De thermische geleidbaarheid van knuppels van titanium en titaniumlegeringen is laag, wat tijdens hete extrusie een enorm temperatuurverschil tussen de oppervlaktelaag en de binnenlaag zal veroorzaken. Wanneer de temperatuur van het extrusievat 400 graden bedraagt, kan het temperatuurverschil 200 ~ 250 graden bereiken. Onder de gecombineerde invloed van de inhalatieversterking en het grote temperatuurverschil in de dwarsdoorsnede van de knuppel, produceert het metaal op het oppervlak en het midden van de knuppel zeer verschillende sterkte-eigenschappen en plastische eigenschappen, die tijdens het extrusieproces zeer ongelijkmatige vervorming zullen veroorzaken. . In het geëxtrudeerde product wordt een grote extra trekspanning gegenereerd, die de bron wordt van scheuren en scheuren op het oppervlak van het geëxtrudeerde product. Het hete extrusieproces van producten van titanium en titaniumlegeringen is ingewikkelder dan het extrusieproces van aluminiumlegeringen, koperlegeringen en zelfs staal. Dit wordt bepaald door de bijzondere fysische en chemische eigenschappen van titanium en titaniumlegeringen.
Tot nu toe waren smeermiddelen nodig voor het extrusieproces van titaniumstaven. De belangrijkste reden is dat titanium bij temperaturen van 980 graden en 1030 graden een smeltbaar eutektisch materiaal zal vormen met op ijzer of nikkel gebaseerde legeringsmatrijzen, waardoor sterke slijtage van de mal ontstaat. Wanneer grafietsmeermiddel wordt gebruikt, kunnen er diepe longitudinale krassen op het oppervlak van het product ontstaan. Dit is een gevolg van het feit dat de titaniumstaaf en de titaniumlegeringstaaf aan de mal blijven kleven. Wanneer glassmeermiddelen worden gebruikt om profielen te extruderen, ontstaat er een nieuw type defect dat "pockmarks" wordt genoemd, dat wil zeggen scheuren in de oppervlaktelaag van het product. Onderzoek toont aan dat het verschijnen van "pockmarks" te wijten is aan de lage thermische geleidbaarheid van titanium en titaniumlegeringen, waardoor de oppervlaktelaag van de knuppel hevig afkoelt en de plasticiteit dramatisch afneemt.
Titaniumlegeringen zijn onderverdeeld in lage sterkte en hoge plasticiteit, gemiddelde sterkte en hoge sterkte, variërend van 200 (lage sterkte) tot 1300 (hoge sterkte) MPa, maar over het algemeen kunnen titaniumlegeringen worden beschouwd als legeringen met hoge sterkte. Ze zijn sterker dan aluminiumlegeringen, die als middelsterk worden beschouwd, en kunnen sommige staalsoorten qua sterkte volledig vervangen. Vergeleken met de snelle afname van de sterkte van aluminiumlegeringen bij temperaturen boven 150 graden, kunnen sommige titaniumlegeringen nog steeds een goede sterkte behouden bij 600 graden. Dicht metallisch titanium wordt door de luchtvaartindustrie zeer gewaardeerd vanwege het lichte gewicht, de hogere sterkte dan aluminiumlegeringen en het vermogen om bij hoge temperaturen een hogere sterkte te behouden dan aluminium. Gezien het feit dat de dichtheid van titanium 57% van die van staal bedraagt, is de specifieke sterkte (sterkte/gewichtsverhouding of sterkte/dichtheidsverhouding specifieke sterkte genoemd) hoog, en de anti-corrosie, anti-oxidatie en anti-oxidatie-eigenschappen. vermoeidheidsmogelijkheden zijn sterk. 3/4 van de titaniumlegeringen wordt gebruikt als structurele materialen, vertegenwoordigd door structurele legeringen voor de lucht- en ruimtevaart, 1/4 wordt voornamelijk gebruikt als corrosiebestendige legeringen.
Titaniumlegering heeft een hoge sterkte en lage dichtheid, goede mechanische eigenschappen, goede taaiheid en corrosieweerstand. Bovendien hebben titaniumlegeringen slechte procesprestaties en zijn ze moeilijk te verwerken. Tijdens thermische verwerking absorberen ze gemakkelijk onzuiverheden zoals waterstof, zuurstof, stikstof en koolstof. Het heeft ook een slechte slijtvastheid en een complex productieproces. De industriële productie van titanium begon in 1948. De behoeften van de ontwikkeling van de luchtvaartindustrie hebben ervoor gezorgd dat de titaniumindustrie zich heeft ontwikkeld met een gemiddeld jaarlijks groeipercentage van ongeveer 8%. Momenteel heeft de jaarlijkse productie van verwerkingsmaterialen voor titaniumlegeringen in de wereld meer dan 40,000 ton bereikt, met bijna 30 soorten titaniumlegeringen. De meest gebruikte titaniumlegeringen zijn Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) en industrieel puur titanium (TA1, TA2 en TA3).
