鈦的力學性能

① 純鈦的抗拉強度為265~353MPa，一般鈦合金為686~1176MPa，目前最高可達1764MPa。鈦合金與許多鋼的強度相當，但鋼的比強度遠不如鈦合金。

② 鈦和鈦合金的壓縮強度不低于其抗拉強度。工業(yè)純鈦的壓縮屈服強度和拉伸屈服強度大致相等，而Ti-6A1-4V和 Ti-5A1-2.5Sn壓縮強度比拉伸強度稍高。

③ 剪切強度一般為抗拉強度的60%~70%。鈦和鈦合金薄板的承壓屈服強度大約是抗拉強度的 1.2~2.0 倍。

④ 在正常大氣氣氛下，經(jīng)加工和退火的鈦和鈦合金的持久極限為 0.5~0.65 抗拉強度。在缺口狀態(tài)(Kt=3.9)進行1000萬次疲勞試驗時，退火 T-6A1-4V的持久極限為0.2倍抗拉強度。

⑤ 最高純度級的加工工業(yè)純鈦的硬度通常小于120HB(布氏硬度)，其他工業(yè)純的加工鈦的硬度為 200~295HB。純鈦鑄件的硬度為200~220HB。鈦合金在退火狀態(tài)下的硬度值為32~38HRC(洛氏)，相當于298~349HB。鑄態(tài)的Ti-5A1-2.5Sn和Ti-6A1-4V的硬度為320HB，低間隙雜質 Ti-6A1-4V鑄件的硬度為310HB。

⑥ 工業(yè)純鈦的拉伸彈性模量為 105~109GPa大多數(shù)鈦合金在退火狀態(tài)下的拉伸彈性模量110~120GPa。時效硬化的鈦合金比在退火狀態(tài)下具有稍高的拉伸彈性模量，抗壓彈性模量等于或者大于拉伸彈性模量。鈦合金的比彈性模量與鋁合金的相等，僅次于鈹、鉬和某些高溫合金。

⑦ 工業(yè)純鈦的扭轉或剪切模量為 46GPa，鈦合金的剪切模量為 43~51GPa。為提高鈦合金的強度，增加間隙物含量都會給合金的抗沖擊性能和斷裂韌性帶來有害影響。根據(jù)鈦合金的種類和狀態(tài)的不同，變性工業(yè)純鈦的夏氏缺口沖擊強度值為 15~54J/m3，鑄造狀態(tài)時約為 4~10J/m3。鈦合金在退火狀態(tài)下的沖擊強度為 13~25.8J/m3，時效狀態(tài)的稍低。鑄造狀態(tài)的 Ti-5A1-2.5Sn 的夏氏 V形缺口沖擊強度為10J/m3，Ti-6A1-4V的為 20~23J/m3。含氧量愈低的鈦合金，此值愈高。

⑧ 許多鈦合金具有很高的斷裂韌性，或者說，鈦合金抗裂紋擴展的能力很好。退火狀態(tài)的 Ti-6A1-4V就是一種韌性極好的材料，當缺口集中系數(shù)Kt=25.4mm時，缺口拉伸強度與非缺口拉伸強度之比大于1。

⑨ 鈦合金在高溫下還能保持一定的性能。一般工業(yè)鈦合金在 540℃溫度下能保持其性能，但僅能供短時間應用，長時間夠的溫度范圍為450~480℃。目前已研制出供600℃溫度下使用的鈦合金。鈦合金作為導彈材料可在540℃溫度下長期使用，還可在760℃溫度下短時間使用。

⑩ 鈦和鈦合金在低溫和超低溫下仍能保持其原有的力學性能，隨著溫度的降低，鈦和鈦合金的強度不斷增加，而延性逐漸變差。許多退火的鈦合金在-195.5℃下還具有足夠的延展性和斷裂韌性。含間隙元素特低的 Ti-5A1-2.5Sn可在-252.7℃溫度下使用，它的缺口抗壓強度與非缺口抗拉強度之比，在-25.7℃溫度下為 0.95~1.15。

液氧，液氫和液氟是導彈和宇宙裝置中重要推進劑，用于制作低溫氣體容器和低溫結構件的材料所具有的低溫性能是非常重要的。當顯微結構呈等軸狀和間隙元素（氧、氮、氫等）的含量很低時，鈦合金的延展性仍在5%以上。大多數(shù)鈦合金在-252.7℃溫度下具有差的延展性，而Ti-6A1-4V的延展率則達到12%。

鈦的物理性能

① 密度 純鈦在室溫(25℃)時的密度是 4.505g/cm°，鈦的密度約為鋼的 57%、銅的60%、鋁的1.8倍。870℃時是4.35g/cm°，900℃時是432g/cm°，隨著鈦中合金元素加入量的不同，鈦合金的密度也有所變化，其變化范圍在4.4~4.9g/cm之間，β合金一般較重，因它加入大量較重合金元素如鉬等。

② 熔點 鈦的熔點為(1668士5)℃。鈦中存在或加入不同的合金元素，都會使熔化溫度改變。

③沸點 鈦的沸點為(3260士20)℃。

④比熱容 鈦在20℃時的比熱容是500J/(kg?K)，隨著溫度升高，鈦的比熱容增大。在882℃時，由于a/β轉變，比熱容發(fā)生突然變化。

⑤ 熱膨脹系數(shù) 鈦的熱膨脹系數(shù)明顯低于鋁和鋼，為7.6x10^-6 1/K。

⑥ 熱導率 鈦的熱導率很低，為 17W/(m·K)，與18-8不銹鋼相近，這導致鈦在鑄錠和坯料加熱時，以及鈦結構焊接時，沿著截面產生很大的溫差，從而產生較大的局部應力。

⑦電阻率 鈦的電阻率為0.48μΩ·m，鈦的電阻是相當高的。

⑧ 磁化系數(shù) 鈦的磁化系數(shù)為 3.4x10-6，鈦是無磁的。

⑨ 彈性模量 鈦的彈性模量一般為 103~110GPa，為鋼鐵材料的一半，易于撓曲。