鈦與鈦合金

純鈦Grade 1~4

鈦合金 Grade 5 (6AI-4V) R56400 ASTM B348 Gr.5

1954年，美國研發出第一種鈦合金Ti-6Al-4V，由於此合金具有優異的綜合特性，因此成為後來鈦合金工業中的重要合金，目前全世界已研發出數百種的鈦合金，其中Ti-6Al-4V使用量佔了全部鈦合金50%以上。鈦金屬因具有以下特性，廣為應用於民生、生醫、能源、航太、軍事、石化等產業：

1.比強度高:材料抗拉強度與密度的比值。鈦合金抗拉強度與一般高強度結構鋼相當，但鈦的密度4.5g/cm3，約只有鋼的60%。

2.耐蝕性佳:鈦在常溫下於表面會形成穩定性高、附著力強的氧化膜(TiO2、Ti2O3、TiO)，且損傷後能立即再生，因此鈦具有優異的抗蝕性質。常用於化工桶槽、板式及管式熱交換器。

3.彈性模數低:約只有鋼的1/2，且降伏強度高，可用於彈簧、高爾夫球頭等。報導指出球頭改用鈦合金，選手擊球距離平均可提高20%。

4.耐熱性好:鈦的熔點1,668°C，比鐵高了100°C左右，比鋁和鎂高了約1,000°C左右。

5.低溫性能佳:在低溫(-255°C)下仍可保持足夠的韌性及延展性且熱傳導率低、膨脹係數小、無磁性，為超導等低溫使用的首選材料。

6.生物相容性高:鈦金屬植入人體後不會析出離子、無毒性且能抵抗體內分泌物的腐蝕，且彈性係數接近人體骨骼。

7.熱傳係數低:純鈦及鈦合金的熱傳導率皆低，僅約鋼的1/5。鈦的導熱與其純度有關，鈦合金導熱係數比純鈦低50%以上。

8.多彩的氧化膜:鈦經過陽極氧化後，不同厚度氧化膜經光線折射，就會產生不同顏色變化。可應用於建築裝飾材料及各種工藝品。

9.無磁性:弱磁性的鈦無法有效被磁場感應吸引，可應用於心導管支架、心臟瓣膜及軍用潛艇。