Ti – Tytan (titanium) dodatek stopowy – stal nierdzewna, żaroodporna,narzędziowa

Tytan (titanium) dodatek stopowy do stali nierdzewnej, żaroodpornej, kwasoodporne, narzędziowej.

Tytan rozpuszcza się w żelazie γ do 0,75 % w austenicie o zawartości węgla 0,18 – 1,00 % ,w żelazie α rozpuszczalność wynosi do 7% i maleje wraz ze wzrostem temperatury. Składnik ten posiada bardzo dużą skłonność do tworzenia stabilnych węglików. Już bardzo małe ilości tytanu jako dodatku stopowego w stalach, zmniejszają zawartość węgla rozpuszczonego w austenicie. Z tych względów najczęściej stosowany jest jako dodatek stopowy w stalach nierdzewnych,
kwasoodpornych i stalach żaroodpornych gdzie przeciwdziała korozji między krystalicznej.

Tytan – liczba atomowa 22, masa atomowa 47.90, temperatura topnienia 1668°C, wrzenia 3260°C, gęstość 4,54 g/cm3

( Encyklopedia Techniki, Wydawnictwo “Śląsk”)

W roku 1797 niemiecki chemik i mineralog Martin Heinrich Klaproth (1743-1817), badając minerał rutyl odkrył nowy nieznany pierwiastek , który nazwał tytanem. Ponieważ osiem lat wcześniej Klaproth odkrył uran któremu nadał nazwę od odkrytej tuż przed tym nowej planety, możemy się domyślać iż nazwę Tytan, zaczerpnął z astronomii. Tytan jest jednym z dziesięciu księżyców Saturna, jest wyjątkowym księżycem, bo najjaśniejszym. Sześć lat wcześniej, w roku 1791, ksiądz William Gregor (1761-1817) zauważył w jednym ze strumieni Kornwalii, piasek którego kolor odbiegał od koloru zwykłego piasku, był szary i przypomniał odcieniem proch strzelniczy. Piasek ów wysłał do analizy do Londynu i odkrył iż zawiera tlenek żelaza oraz tlenek nieznanego pierwiastka. Gregor nazwał piasek manaccanitem (od nazwy miejscowości i parafii Manaccan leżącej w Kornwalii ). Klaproth doskonale wiedział o odkryci Gregora. Badając ilmenit stwierdził nawet, iż jest identyczny z piaskiem księdza Gregora, pomimo tego to on nadał nazwę nowemu pierwiastkowi i to przez niego użyta nazwa funkcjonuje do dziś.

Metodę produkcji, jako pierwsi opracowali w roku 1887 Szwedzi, Lars Fredrik Nilson i Otto Pettersson, tytan otrzymywany ich metodą ( redukcja czterochlorku tytanu sodem ) zawierał jeszcze około 5% zanieczyszczeń. W roku 1910, Matthew Albert Hunter (1878-1961) udoskonalając metodę otrzymał tytan o czystości 99,9 % i określił jego własności. Tytan bardzo wysokiej czystości otrzymali metodą jodkową, w roku 1925 chemicy: De Boer (1899 – 1971) i Anton
Eduard van Arkel, (1893 -1976). W roku 1940, William Justin Kroll (1889 – 1973) opracował metodę techniczną, w której tytan otrzymywany jest w
postaci tak zwanej gąbki tytanowej, za pomocą redukcji czterochlorku tytanu magnezem.

W przypadku tytanu, kapitalne znaczenie ma stosunek wytrzymałości do ciężaru, który w przypadku aluminium wynosi 3,7, stali wysokowęglowej – 9, stali stopowej 13 a w przypadku tytanu wynosi aż 15. Z punktu technicznego zastosowania ma to ogromne znaczenie, ponieważ elementy wykonane z tytanu będą o około 40% lżejsze od stali, zachowując tą samą wytrzymałość, a części wykonane z tytanu zamiast z aluminium, będą miały 4 razy większą wytrzymałość przy tym samym ciężarze.
Tytan znalazł zastosowanie przede wszystkim w lotnictwie, Dougals DC7 w roku 1952 posiadał części z tytanu o wadze 240 kg, natomiast w samolocie Dougals DC8 z w roku 1958 części z tytanu miał już ponad 500 kg. W metalurgii po raz pierwszy zastosował tytan w stali Robert Mushet w latach sześćdziesiątych XIX wieku, wytapiając stop o niewielkiej zawartości tytanu. W roku 1890 A. J. Rossi (1839-1926), wytopił stal z dodatkiem rudy tytanowej ibyło to początkiem stosowania tytanu w metalurgii na szerszą skalę. Żelazotytan wprowadzony do stali w ilości 0,1% jest najlepszym środkiem do odtleniania. Natomiast w ilości 1% tworzy w stali, wraz z węglem – węglik tytanu, który poprawia własności mechaniczne, rozdrabnia strukturę i zwiększa odporność korozyjną.