티타늄 막대, 티타늄 튜브 등과 같은 공기 중 티타늄 합금 재료의 반응은 일반적으로 산소, 질소 및 수소의 세 가지 비금속 요소와 관련이 있습니다. 그들의 반응 과정은 온도와 밀접한 관련이 있습니다.
티타늄은 100도 이하에서 공기 중의 산소와 매우 천천히 반응하며 500도에서는 표면만 산화됩니다. 온도가 상승함에 따라 표면 산화막이 티타늄에 용해되기 시작하고 산소가 금속으로 확산되기 시작합니다. 그러나 700°C에서 산소는 금속의 내부 격자로 들어가지 않습니다. 온도가 700 ° C를 초과하면 금속으로의 산소 확산이 가속화되고 고온에서 표면 산화 피막이 보호 효과를 잃습니다. titanium rolling plate
티타늄과 산소의 반응은 티타늄의 모양과 온도에 따라 다릅니다. 분말 티타늄은 정전기, 스파크 및 실온에서 공기의 마찰로 인해 격렬하게 타거나 폭발합니다. 그러나 밀도가 높은 티타늄은 실온에서 공기 중에서 안정적입니다. 밀도가 높은 티타늄을 공기 중에서 가열하면 산소와 반응하기 시작합니다. 먼저 티타늄 표면의 결정 격자에 산소가 들어가 조밀한 산화막을 형성한다. 표면의 산화피막은 산소가 내부로 확산되는 것을 방지하고 보호효과가 있습니다. 따라서 티타늄은 500°C 이하의 공기에서 안정적입니다. 표면 산화막의 색상은 형성 온도와 관련이 있습니다. 200도 이하는 은백색, 300도는 연노란색, 400도는 황금색, 500도는 파란색, 600도는 자주색, 700~800도는 적회색, 800~900도는 회색입니다. 순수한 산소에서 산소에 대한 티타늄의 초기 온도 비율은 공기의 초기 온도 비율보다 낮습니다. 약 500-600°C에서 티타늄은 산소에서 연소됩니다. Grade 5 Ti-6Al-4V Titanium Sheet
티타늄은 실온에서 질소와 반응하지 않지만 고온에서 티타늄은 질소에서 연소할 수 있는 몇 안 되는 금속 원소 중 하나입니다. 질소에서 티타늄의 연소 온도가 800°C보다 높으면 티타늄과 질소 사이의 반응이 매우 격렬합니다. 티타늄과 질소의 반응은 티타늄 질화물(ti3n, Ti N 등)을 생성할 뿐만 아니라 Ti-N 고용체를 형성할 수 있습니다. 온도가 500-550°C일 때 티타늄은 질소를 흡수하기 시작하여 격자간 고용체를 형성하고 온도가 600°C를 초과하면 티타늄의 질소 흡수율이 증가합니다. Ti-N 고용체에서 질소는 질화티타늄의 형태로 티타늄 격자에 들어가고 티타늄의 상전이온도가 상승하며 질소는 티타늄의 안정제이기도 하다.