Что тяжелее титан или алюминий

Есть ли металлы легче алюминия?

Развитие производства полимерных и композиционных материалов отнюдь не отодвигает легкие металлы на второй план. Объем их производства продолжает расти, особенно это относится к алюминию и его сплавам. Но есть и «более другие» легкие металлы и сплавы.

Самые легкие — все щелочные металлы: литий, натрий, калий, рубидий, цезий и франций. Но в промышленности из них в качестве легкого материала применяют только литий, да и то в сплавах.

Литий — самый легкий из металлов, он почти вдвое легче воды. Но, к сожалению, в чистом виде применить его в качестве конструкционного материала невозможно — он слишком активен, вступает во взаимодействие и с водой, и с воздухом. А вот в сплавах, например, с алюминием, — пожалуйста.

Современные алюмо-литиевые сплавы по многим параметрам превосходят традиционные сплавы, и в ряде случаев конкурируют с пластмассами, упрочненными волокнами. Необходимую вязкость таких сплавов обеспечивают введением в них легирующих элементов — марганца, циркония и меди, соответствующей технологией изготовления материала, приводящей к образованию мелкозернистой структуры, а также применением термомеханической обработки, влияющей на равномерность выделения дисперсных фаз.

Благодаря этому достигают необходимой комбинации прочности и вязкости, что при малой плотности и высокой жесткости позволяет рассматривать алюмо-литиевые сплавы как наиболее перспективный материал для легких конструкций.

Алюмо-литиевые сплавы интересны для авиакосмической промышленности. Это вызвано тем, что добавка лития одновременно повышает модуль упругости и понижает плотность сплава, тем самым способствуя уменьшению массы конструкций.

Из щелочноземельных металлов в конструкционных материалах используют только магний и бериллий. Кальций и стронций, несмотря на то, что они легче алюминия, практически не используют.

Сплавы магния многочисленны и делятся на две группы: литейные и деформируемые.

Благодаря низкой плотности и высокой удельной прочности их используют в авиакосмической технике в качестве конструкционных материалов. Магний придает им легкость — магниевые сплавы на треть легче алюминия.

Около пятой части выплавляемого магния используют в автомобилестроении.

Магний предпочтителен и при изготовлении композитов с металлической матрицей. Расплавленный алюминий, например, реагирует с армирующими волокнами карбида кремния, образуя карбид алюминия. Магний в отношении этих волокон инертен.

Бериллий одновременно относится и к легким, и к редким металлам, а следовательно, и к дорогим. Но основной недостаток этого металла, препятствующий его применению в технике, — высокая токсичность.

Еще один отрицательный фактор — хрупкость бериллия. Однако плюсов у него значительно больше.

Бериллий — один из наиболее легких металлов. Он в 1,5 раза легче алюминия и в 4 раза легче нержавеющей стали. По модулю упругости он превосходит и сталь, и титан, и алюминий. Важно, что его прочностные свойства не утрачиваются вплоть до температуры 800 градусов.

Несмотря на высокую стоимость и токсичность, бериллий используют там, где он незаменим. Так, в США из него были изготовлены панели серии космических кораблей «Аджена», части антенны на спутнике связи «Тэксэт-1» и отражатель ядерного ракетного двигателя «Нерва-1».

Алюминий находится в третьей группе элементов. Других металлов легче алюминия в этой группе нет. В четвертой группе легче алюминия только кремний. Но значение его столь велико, что он заслуживает отдельной статьи.

Подведем итоги. Металлов легче алюминия много, больше десятка. Но не все из них, увы, могут его заменить или дополнить.

Источник

Карбон,титан или алюминий?

Попробуем взглянуть на выбор велосипедной рамы немного с другой стороны, нежели цена. То есть, рассмотреть материал для ее изготовления, основываясь на физических и прочностных характеристиках материалов.

Для этого обратимся к некоторым терминам и определениям физики твердого тела, а именно теории упругости.

Основной механической характеристикой конструкционного материала является предел прочности. Это отношение значения растягивающей силы непосредственно перед разрывом к наименьшей площади поперечного сечения образца в месте разрыва. Для карбона (на основе углеволокна Т700) эта величина порядка 1500 МПа, для титанового сплава (3 Al/2.5 V) порядка 800 МПа, для алюминия (6061) порядка 60 МПа. В скобках приведены марки, наиболее часто используемые в велосипедной индустрии.

Следующая важная характеристика – предел текучести, напряжение при котором начинает возникать пластическая деформация, другими словами, при разгрузке от которого возникает остаточная деформация заданной величины. Для карбона такие данные не приводятся, для титана порядка 300 МПа, для алюминия порядка 20 МПа.

Ну и в завершение насколько слов о плотности. Чем меньше плотность, тем легче материал. Плотность карбона около 2 г/см3, титана 4,5 г/см3, алюминия 2,7 г/см3.

Из вышесказанного следует, что у каждого материала есть свои сильные и слабые стороны. Однако, для велосипедной специфики нельзя выделить какое то одно определяющее свойство материала. Например, при лучших прочностных/весовых характеристиках, карбон очень хрупкий и боится ударов и царапин. Алюминий легкий, но пластичный и с низкими прочностными свойствами. Титан прочный и упругий, но сравнительно тяжелый.

Истинная картина проясняется, если рассмотреть свойства каждого материала в целом. Тогда бесспорным лидером становится титан. Это обьяснимо.

Причиной разрушения велосипедной рамы являются не чрезмерные нагрузки, а накопление в процессе эксплуатации изделия мелких внутренних повреждений (которые принято называть трещинками или дислокациями), спровоцированное периодическим влиянием внешних сил (напряженного состояния). Определяющей характеристикой металла, так или иначе реагировать на напряженное состояние, является пластичность.

Пластичность металла есть функция его состояния, зависящая от внешних и внутренних факторов, которая выражается в способности твердых тел необратимо менять свою форму без разрушения под действием приложенных сил. Другими словами, существует некоторая максимальная величина нагрузки, при достижении которой происходит разрыв межмолекулярных связей кристаллической решетки металла, что ведет к образованию внутренних дефектов структуры, которые не могут исчезнуть, а могут только накапливаться. Анализ показал, что у большинства конструкционных металлов наиболее типичным является разрушение, которое начинает развиваться задолго до достижения такой максимальной нагрузки. Виной тому циклические нагрузки. При этом пластические деформации и разрушение оказываются связанными настолько тесно, что их можно рассматривать как единый процесс с общей энергией активации.

Установлено, что разрушению материала от усталости (при циклических нагрузках) предшествует накопление локальных микросдвигов и, следовательно, появление пластических деформаций, исчерпание которых приводит к местным разрушениям.

Всё это говорит о том, что пластичные металлы более подвержены накоплению неупругих деформаций (усталости) и следовательно ресурс их значительно ниже.

Физической характеристикой пластичности металла является предел текучести (условный предел текучести). Эта величина определяет усилие при котором в материале появляется пластическая деформация. Чем меньше предел текучести, тем пластичнее материал, а следовательно меньше его ресурс. Предел текучести алюминия в 15 раз меньше, чем у титана!

Ещё одной причиной разрушения конструкционных материалов являются внешние дефекты (царапины). Стойкость материала к царапинам определяется твердостью. Твердость титана по Бриннелю составляет 103 ед., а у алюминия 25 ед., то есть у титана она в 4 раза выше!

У титана, согласно этой характеристике, есть ещё одно большое достоинство – он очень долго сохраняет первоначальный внешний вид и легко его восстанавливает (с помощью дополнительной механической обработки).

Суммируя всё сказанное, получается, что применительно к велосипедной раме титан выглядит материалом практически идеальным. Также это можно сказать про сочетание титана и карбона (углепластика). Однако, дорогой читатель, окончательный выбор всё равно остаётся за Вами.

Источник

📚Всё, что необходимо знать о металле ТИТАН (Ti)…

-Титан обладает высокой прочностью, хорошей коррозионной стойкостью и при этом имеет сравнительно небольшую массу, что делает его применение незаменимым в областях, где важны хорошие механические свойства изделий одновременно с их массой. На странице представлено описание данного металла: физические, химические свойства, области применения, марки и его сплавов, виды продукции.

Основные сведения:
-Титан — химический элемент с порядковым номером 22, атомный вес 47,88, легкий серебристо-белый металл. Плотность 4,51 г/см3, Tпл=1668+(-)5 °С, Tкип=3260 °С. Данный материал сочетает легкость, прочность, высокую коррозионную стойкость, низкий коэффициент теплового расширения, возможность работы в широком диапазоне температур.

История открытия:
-Оксид титана TiO2 впервые был обнаружен в 1789 году английским ученым, специалистом в области минералогии У. Грегором, который при исследовании магнитного железистого песка выделил окись неизвестного металла, назвав ее менакеновой. Первый образец металлического титана получил в 1825 году шведский химик и минераловед Й. Я. Берцелиус.

Свойства титана:
-В периодической системе элементов Д. И. Менделеева Ti расположен в IV группе 4-го периода под номером 22. В важнейших и наиболее устойчивых соединениях металл четырехвалентен. По внешнему виду похож на сталь. Титан относится к переходным элементам. Данный металл плавится при довольно высокой температуре (1668±4 °С) и кипит при 3300 °С, скрытая теплота плавления и испарения почти в два раза больше, чем у железа. Известны две аллотропические модификации титана (две разновидности данного металла, имеющие одинаковый химический состав, но различное строение и свойства). Низкотемпературная альфа-модификация, существующая до 882,5 °С и высокотемпературная бетта-модификация, устойчивая от 882,5 °С и до температуры плавления. По плотности и удельной теплоемкости титан занимает промежуточное место между двумя основными конструкционными металлами: алюминием и железом. Стоит также отметить, что его механическая прочность примерно вдвое больше, чем чистого железа, и почти в шесть раз выше, чем алюминия. Но указанный материал может активно поглощать кислород, азот и водород, которые резко снижают пластические свойства металла. С углеродом титан образует тугоплавкие карбиды, обладающие высокой твердостью. Титан обладает низкой теплопроводностью, которая в 13 раз меньше теплопроводности алюминия и в 4 раза — железа. Коэффициент термического расширения при комнатной температуре сравнительно мал, с повышением температуры он возрастает. Модули упругости титана невелики и обнаруживают существенную анизотропию. Модули упругости характеризуют способность материала упруго деформироваться при приложении к нему силы. Анизотропия заключается в различии свойств упругости в зависимости от направления действия силы. С повышением температуры до 350 °С модули упругости уменьшаются почти по линейному закону. Небольшое значение модулей упругости Ti — существенный его недостаток, т.к. в некоторых случаях для получения достаточно жестких конструкций приходится применять большие сечения изделий по сравнению с теми, которые следуют из условий прочности. Титан имеет довольно высокое удельное электросопротивление, которое в зависимости от содержания примесей колеблется в пределах от 42·10-8 до 80·10-6 Ом·см. При температурах ниже 0,45 К он становится сверхпроводником. Титан — парамагнитный металл. Обычно у парамагнитных веществ магнитная восприимчивость при нагревании уменьшается. Магнитная восприимчивость характеризует связь между намагниченностью вещества и магнитным полем в этом веществе. Данный материал составляет исключение из этого правила — его восприимчивость существенно увеличивается с температурой.

Физические и механические свойства:

Марки титана и сплавов:
-Наиболее распространенными марками титана являются ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-00св. Титан указанных марок называется техническим. Данные марки не содержат в своем составе легирующие элементы, только незначительное количество примесей. Содержание Ti в марке ВТ1-0 составляет приблизительно 99,24-99,7%, в ВТ1-00 — 99,58-99,9%, ВТ1-00св — 99,39-99,9%. ВТ1-0, ВТ1-00 поставляется в виде листов, плит, прутков и труб. Проволока чаще всего используется для различных сварочных целей и производится из марки ВТ1-00св. В настоящее время известно довольно большое число серийных титановых сплавов, отличающихся по химическому составу, механическим и технологическим свойствам. Наиболее распространенные легирующие элементы в таких материалах: алюминий, ванадий, молибден, марганец, хром, кремний, олово, цирконий, железо. Титановый сплав ВТ5 содержит 5% алюминия. Он отличается более высокими прочностными свойствами по сравнению с титаном, но его технологичность невелика. Сплав куется, прокатывается, штампуется и хорошо сваривается. Из марки ВТ5 получают титановые прутки (круги), проволоку и трубы, а также листы. Его применяют при изготовлении деталей, работающих при температуре до 400 °С. Сплав титана ВТ5-1 помимо 5% алюминия содержит 2-3% олова. Олово улучшает его технологические свойства. Из марки ВТ5-1 изготавливают все виды полуфабрикатов, получаемых обработкой давлением: титановые плиты, а также листы, поковки, штамповки, профили, трубы и проволоку. Он предназначен для изготовления изделий, работающих в широком интервале температур: от криогенных (отрицательных) до + 450 °С. Титановые сплавы ОТ4 и ОТ4-1 в качестве легирующих элементов содержат алюминий и марганец. Они обладают высокой технологической пластичностью (хорошо деформируются в горячем и холодном состоянии) и хорошо свариваются всеми видами сварки. Указанный материал идет, в основном, на изготовление титановых плит и листов, лент и полос, а также прутков и кругов, поковок, профилей и труб. Из титановых сплавов ОТ4 и ОТ4-1 изготовляют с применением сварки, штамповки и гибки детали, работающие до температуры 350 °С. Данные материалы имеют недостатки: 1) сравнительно невысокая прочность и жаропрочность; 2) большая склонность к водородной хрупкости. В сплаве ПТ3В марганец заменяется на ванадий. Титановый сплав ВТ20 разрабатывали как более прочный листовой материал по сравнению с ВТ5-1. Упрочнение марки ВТ20 обусловлено ее легированием, помимо алюминия, цирконием и небольшими количествами молибдена и ванадия. Технологическая пластичность сплава ВТ20 невысока из-за большого содержания алюминия, однако, он отличается высокой жаропрочностью. Данный материал хорошо сваривается, прочность сварного соединения равна прочности основного металла. Сплав предназначен для изготовления изделий, работающих длительное время при температурах до 500 °С. Титановый сплав ВТ3-1 относится к системе Ti — Al — Cr — Mo — Fe — Si. Он обычно подвергается изотермическому отжигу. Такой отжиг обеспечивает наиболее высокую термическую стабильность и максимальную пластичность. Марка ВТ3-1 относится к числу наиболее освоенных в производстве сплавов. Он предназначен для длительной работы при 400 — 450 °С; это жаропрочный материал с довольно высокой длительной прочностью. Из него поставляют прутки (титановые круги), профили, плиты, поковки, штамповки.

Области применения:
-Основная часть титана расходуется на нужды авиационной и ракетной техники и морского судостроения. Его, а также ферротитан используют как легирующую добавку к качественным сталям и как раскислитель. Технический титан идет на изготовление емкостей, химических реакторов, трубопроводов, арматуры, насосов, клапанов и других изделий, работающих в агрессивных средах. Из компактного титана изготавливают сетки и другие детали электровакуумных приборов, работающих при высоких температурах. По использованию в качестве конструкционного материала Ti находится на 4-ом месте, уступая лишь Al, Fe и Mg. Алюминиды титана являются очень стойкими к окислению и жаропрочными, что в свою очередь определило их использование в авиации и автомобилестроении в качестве конструкционных материалов. Биологическая безвредность данного металла делает его превосходным материалом для пищевой промышленности и восстановительной хирургии. Титан и его сплавы нашли широкое применение в технике ввиду своей высокой механической прочности, которая сохраняется при высоких температурах, коррозионной стойкости, жаропрочности, удельной прочности, малой плотности и прочих полезных свойств. Высокая стоимость данного металла и материалов на его основе во многих случаях компенсируется их большей работоспособностью, а в некоторых случаях они являются единственным сырьем, из которого можно изготовить оборудование или конструкции, способные работать в данных конкретных условиях. Титановые сплавы играют большую роль в авиационной технике, где стремятся получить наиболее легкую конструкцию в сочетании с необходимой прочностью. Ti легок по сравнению с другими металлами, но в то же время может работать при высоких температурах. Из материалов на основе Ti изготавливают обшивку, детали крепления, силовой набор, детали шасси, различные агрегаты. Также данные материалы применяются в конструкциях авиационных реактивных двигателей. Это позволяет уменьшить их массу на 10-25%. Из титановых сплавов производят диски и лопатки компрессоров, детали воздухозаборников и направляющих в двигателях, различный крепеж. Еще одной областью применения является ракетостроение. Ввиду кратковременной работы двигателей и быстрого прохождения плотных слоев атмосферы в ракетостроении в значительной мере снимаются проблемы усталостной прочности, статической выносливости и отчасти ползучести. Технический титан из-за недостаточно высокой тепловой прочности не пригоден для применения в авиации, но благодаря исключительно высокому сопротивлению коррозии в ряде случаев незаменим в химической промышленности и судостроении. Так его применяют при изготовлении компрессоров и насосов для перекачки таких агрессивных сред, как серная и соляная кислота и их соли, трубопроводов, запорной арматуры, автоклав, различного рода емкостей, фильтров и т. п. Только Ti обладает коррозионной стойкостью в таких средах, как влажный хлор, водные и кислые растворы хлора, поэтому из данного металла изготовляют оборудование для хлорной промышленности. Также из него делают теплообменники, работающие в коррозионно активных средах, например в азотной кислоте (не дымящей). В судостроении титан используется для изготовления гребных винтов, обшивки морских судов, подводных лодок, торпед и т.д. На данный материал не налипают ракушки, которые резко повышают сопротивление судна при его движении. Титановые сплавы перспективны для использования во многих других применениях, но их распространение в технике сдерживается высокой стоимостью и недостаточной распространенностью данного металла. Соединения титана также получили широкое применение в различных отраслях промышленности. Карбид (TiC) обладает высокой твердостью и применяется в производстве режущих инструментов и абразивных материалов. Белый диоксид (TiO2) используется в красках (например, титановые белила), а также при производстве бумаги и пластика. Титанорганические соединения (например, тетрабутоксититан) применяются в качестве катализатора и отвердителя в химической и лакокрасочной промышленности. Неорганические соединения Ti применяются в химической электронной, стекловолоконной промышленности в качестве добавки. Диборид (TiB2)- важный компонент сверхтвердых материалов для обработки металлов. Нитрид (TiN) применяется для покрытия инструментов.

-Удачной Вам эксплуатации и спасибо за внимание! Надеюсь, что помог Вам!
-С уважением DrPavlov.

Источник

Алюминий и титан 2021

Начнем с того, что алюминий является химическим элементом, который имеет символ Al и находится в группе бора. Он имеет атомный 13, т. Е. Имеет 13 протонов. Алюминий, как многие из нас знают, относится к категории металлов и имеет серебристо-белый вид. Он мягкий и пластичный. После кислорода и кремния алюминий является третьим наиболее распространенным элементом в земной коре. Он составляет почти 8% (по массе) твердой поверхности Земли.

С другой стороны, титан также является химическим элементом, но он не является типичным металлом. Он относится к категории переходных металлов и имеет химический символ Ti. Он имеет атомный номер 22 и имеет серебристый вид. Он известен своей высокой прочностью и низкой плотностью. То, что характеризует титан, является тот факт, что он очень устойчив к коррозии в хлоре, морской воде и водной воге.

Титан характеризуется высоким отношением прочности к весу. Он довольно пластичный в среде, свободной от кислорода, и имеет низкую плотность. Титан имеет очень высокую температуру плавления, которая даже больше, чем 1650 градусов по Цельсию или 3000 градусов по Фаренгейту. Это делает его очень полезным в качестве тугоплавкого металла. Он имеет довольно низкую тепловую и электрическую проводимость и является парамагнитным. Коммерческие сорта титана имеют прочность на растяжение около 434 МПа, но менее плотные. По сравнению с алюминием титан примерно на 60% плотнее. Однако он имеет двойную прочность алюминия. Оба имеют очень разную прочность на растяжение.

Резюме различий, выраженных в пунктах

Источник

Как отличить титан от металла

Идентификация металлов — промежуточный этап, на котором сырье сортируют для последующей транспортировки и/или переработки. Десятки сплавов имеют схожие физические, химические характеристики, но могут существенно отличаться по стоимости и способу переплавки.

Например, титан — и сплавы на его основе: металл серебристого цвета, относительно легкий и пластичный, относящийся к группе аустенитов. Схожими свойствами обладают алюминий, легированные стали с высоким содержанием никеля.

Как отличить титан от металлов (железа, алюминия с добавлением углерода и других присадок)?

Лучший и самый надежный способ — исследование образца в лаборатории, оборудованной современными исследовательскими анализаторами:

Для обустройства лаборатории требуются специальные изолированные помещения и один или несколько анализаторов, нижняя планка стоимости которого начинается от 20.000 долларов США.

Есть и более простые, немного уступающие по эффективности методы определения материалов, доступные в условиях цеха, мастерской или гаража. Грубо говоря, по физико-механическим свойствам титан занимает промежуточную позицию между похожими на него нержавейку и алюминий: менее твердый и упругий, чем сталь, немногим менее вязкий, чем алюминиевые сплавы. Титан тяжелее, прочнее алюминия, благодаря образующейся пленке устойчив к коррозии, с низкой теплопроводностью. На его характеристиках основаны самые простые и более-менее надежные способы идентификации:

Поцарапать металлом стекло

Графический метод считается самым доступным: для его проведения потребуется фрагмент металлического лома с заостренным краем, обычное силикатное стекло или керамическая плитка. Титановый образец при попытке поцарапать гладкую поверхность оставляет след, отдаленно похожий на рисунок грифельного карандаша. Острая грань не оставляет никаких повреждений на стекле или кафеле, а оставленная полоска не смывается обычной водой. Стальной сплав с высокой степенью вероятности оставит царапину, лом из алюминия не способен ни повредить испытуемый материал, ни “нарисовать” линию.

Титановый лом устойчив ко многим агрессивным веществам, но его минимальное количество на стеклянной поверхности можно смыть ватным тампоном, смоченным раствором плавиковой или ортофосфорной кислоты.

Справка: Плавиковая кислота — водный раствор фтороводорода HF, которую выпускает химическая промышленность в концентрации 40%, 50 % и 72 %. Для ее производства используют минерал — плавиковый шпат (флюорит).

У оптического метода масса преимуществ: простота, доступность, возможность проведения в любых условиях. Перед проведением опыта стекло не нужно мыть или обезжиривать, плавиковая кислота используется в стоматологии и ее можно купить в тюбиках по 5 мл.

Как определить титан по искре

Второй по популярности способ из-за высокой степени точности определения типа материала. Как отличают титан от нержавейки или алюминиевого лома?

Потребуется точильный станок, угловая шлифмашинка или обычный напильник. При соприкосновении с вращающимся абразивным кругом металл Ti дает большой сноп ярких искр белого цвета. Нержавеющая сталь искрит поменьше желтым, красным цветом, алюминий из-за высокой вязкости не дает искры вообще. Некоторые типы стальных сплавов разработаны для работ в пожароопасных средах, поэтому искрообразование может отсутствовать вообще.

Того же эффекта с меньшей наглядностью можно добиться, потерев края исследуемого образца напильником, искр будет меньше, а алюмосплав оставит на ребристой поверхности множество серебристых следов. Метод позволяет довольно точно идентифицировать Ti из-за характера и цвета искр, т.к. другие сплавы таких свойств не имеют.

Гальваническая реакция

Для определения материала гальваническим способом потребуются минимальные знания в области химии и несколько подручных инструментов: автомобильный аккумулятор 12 В (или несколько батареек типа “крона”), пара проводов, металлический стержень, один конец которого обмотан куском ткани. Способ основан на электрохимическом окрашивании металлов — анодировании, когда оксидная пленка (в данном случае — оксид титана TiO2) под воздействием электротока изменяет цвет.

Ткань пропитывают токопроводящим раствором: с солью, колой, уксусом. Провода подсоединяют в таком порядке:

Если исследуемый предмет — титан, то если провести по его поверхности стержнем, остается хорошо различимый след. Нержавеющая и легированные стали, алюминиевые сплавы анодированию не подвергаются.

Из недостатков — требуется время на подготовку и проведение опыта, невозможно провести в домашних условиях.

Сравнение удельного веса

Способ еще называют математическим, т.к. по результатам исследований нужно вычислить плотность заготовки. Для титана, нержавеющей стали и алюминия такие показатели известны: 4.5 г/куб.см, 7.8 г/куб.см, 2.7 г/куб.см соответственно. Для определения химического состава потребуются:

Плотность воды — 1 кг/куб.дм, поэтому в каждом грамме вытесненной жидкости — 1 кубический сантиметр объема помещенного в нее стержня или пластины.

Металлический образец взвешивается на весах. В емкость, установленную в ванну, наливают воду до краев, затем помещают в жидкость фрагмент лома. Вытесненную воду измеряют мерным стаканом или другим измерителем. Объем вытесненной воды будет равен объему исследуемого фрагмента.

Затем производят математические вычисления: массу образца умножают на показатель объема и сравнивают с имеющейся таблицей.

Пример: На весах — металлический сегмент весом 207 г. При помещении в емкость объем вытесненной воды составил 75 г или 75 куб.см. 207 / 75 = 2,76 г/куб.см, т.е. металл — алюминий или сплав на его основе.

Прочие способы отличить титан от других металлов

Перед тем, как отличить титановые сплавы от других материалов искрой или стеклом, можно попробовать другие более-менее эффективные методики, основанные на теплопроводности, плотности и химическом составе материалов.

Теплопроводность Ti — 21,9 Вт/(м·К) при 20 °C, т.е. если взять пластинку или стержень в руку, поверхность будет казаться теплой на ощупь. Правда, схожим свойством обладает нержавейка, поэтому способ годится только для первичной оценки. Тот же эффект достигается, если исследуемый предмет нагреть с одной стороны зажигалкой или другим источником тепла: температура противоположного края пластины останется неизменной.

Несколько опытов можно провести со стружкой: титановая сразу воспламеняется и горит белым огнем, стальная не горит, алюминиевая — плавится. Дюралюминиевая стружка в щелочном растворе дает бурную реакцию за счет выделения большого количества водорода.

Из-за разной плотности Ti, алюминий и нержавеющая сталь дают разный эффект, если ударить по предмету молотком с примерно одинаковой силой:

Источник