Par. 3: PROPRIETÀ
Il titanio presenta due forme cristalline con trasformazione reversibile a 880°C. La forma α è tetragonale e presenta d = 4,505 g/cm3 alla temperatura di 25°C. La forma β è cubica a corpo centrato e presenta d = 4,35 g/cm3 alla temperatura di 25°C; fonde a 1668°C.
Le caratteristiche meccaniche del titanio sono le seguenti: carico di rottura 560 N/mm2; limite elastico 46 kg/mm2; allungamento 25%; durezza 200-220 Brinell.
Il modulo di elasticità è circa doppio di quello degli acciai inossidabili 18-8, ai quali può essere paragonato per la sua resistenza alla corrosione.
La solubilità di ossigeno è rilevante: per l’ossigeno circa il 4% in peso nella forma β e fino al 33% nella forma α.
Il titanio passiva spontaneamente a temperatura ambiente o a contatto con i fluidi dei tessuti. La teoria osseointegrativa prevede che l’ossido di titanio formi, grazie a forze chimiche elettrostatiche, uno stretto legame chimico con il metallo.
Gli elementi più comunemente introdotti nelle leghe a base di titanio si comportano o come stabilizzanti della fase α o come stabilizzanti nella fase β. Tra gli stabilizzanti della fase α il più comune è l’alluminio; il vanadio viceversa abbassa la temperatura di trasformazione β → α.
Il titanio commercialmente puro è classificato in cinque gradi (1, 2, 3, 4, 7) dalla normativa ASTM.
La tabella della pagina seguente mette a confronto le proprietà dei principali metalli da costruzione.
| Titanio | Ferro | Acciaio | Alluminio | Rame | |
| peso specifico |
4,5 |
7,3 |
7,9 |
2,7 |
8,9 |
| (g/cm^3) | |||||
| punto di fusione |
1668 |
1530 |
1400-1420 |
660 |
1083 |
| (°C) | |||||
| conducibilità |
0,041 |
0,15 |
0,039 |
0,49 |
0,92 |
| termica | |||||
| (Cal/cm^2/S/°C/cm) | |||||
| modulo di young |
10850 |
21000 |
20400 |
6900 |
1100 |
| (N/mm^2) |
Tab.1