1. Ràtio de força a pes: el titani és significativament superior
Titani de grau 5 (TI-6AL-4V)(L’aliatge de titani més utilitzat): en el seu estat recobert, té una resistència a la tracció de ~ 900 MPa i una força de rendiment de ~ 850 MPa. La seva relació força-pes és aproximadament2x superiorque la de l’acer forjat suau (per exemple, l’acer A36: resistència a la tracció ~ 550 MPa, resistència de rendiment ~ 250 MPa) i1,5x superiorque l’acer forjat en carboni mitjà (per exemple, 1045 acer: resistència a la tracció ~ 700 MPa, resistència de rendiment ~ 400 MPa).
Fins i tot els acers forjats d’alta resistència (per exemple, 4140 acer d’aliatge, tractats amb calor fins a la resistència a la tracció ~ 1.200 MPa) no poden coincidir amb la proporció de titani a pes. La seva densitat més elevada nega el guany de força absoluta, fent que el titani sigui l’elecció més lleugera i més forta quan el pes és una restricció.
2. Força absoluta: l’acer forjat pot ser més fort
Acers forjats d’aliatge d’alta resistència: Per exemple,4340 acer(S'utilitza en engranatges de desembarcament aeroespacial i parts d'automòbils de gran càrrega) pot arribar a una resistència a la tracció de ~ 1.800 MPa i una resistència de rendiment de ~ 1.600 MPa quan s'abandona i es temperen. Això és molt superior als aliatges de titani comuns més forts com a grau 19 (TI-15V-3CR-3SN-3al), que supera la resistència a la tracció de ~ 1.300 MPa.
Acers forjats especialitzats: Els acers d’eines (per exemple, H13) o els acers inoxidables d’enduriment de les precipitacions (per exemple, 17-4 pH, tractats amb calor) també aconsegueixen fortaleses absolutes de ~ 1.500–2.000 MPa, superant tots els graus de titani estàndard.
3. Factors contextuals que canvien la comparació de "força"
Entorns corrosius: El titani presenta una resistència excepcional a la corrosió (per exemple, en aigua de mar, productes químics àcids o esprai de sal), de manera que conserva tota la seva força amb el pas del temps. Forged Steel-fins i tot acer inoxidable-May es corroeix, la fossa o debilitant-se en aquestes condicions, fent que el titani sigui l’opció més “duradora i forta” per a un ús a llarg termini.
Estabilitat a alta temperatura: El titani conserva la força fins a ~ 400-600 graus (segons el grau), peròacers forjats resistents a la calor(per exemple, acer de l’eina H11) o superalls basats en níquel (sovint s’utilitzen al costat d’acer forjat en aplicacions de calor), un millor per sobre dels 600 graus. A temperatures més altes, el titani es suavitza i perd la força, mentre que els acers resistents a la calor mantenen la rigidesa.
Força de fatiga: El titani té una excel·lent resistència a la fatiga (capacitat de suportar estrès repetit sense fracàs), fonamental per a aplicacions com components d’avions o implants mèdics. Molts acers forjats tenen una menor resistència a la fatiga, fins i tot si la seva resistència a la tracció estàtica és més elevada.
SiRàtio de força a pes, resistència a la corrosió o força de fatigaés crític (per exemple, aeroespacial, implants mèdics, equipament esportiu), el titani és "més fort" que la majoria dels acers forjats.
SiForça absoluta i de càrrega pesadaés la prioritat (per exemple, marcs de maquinària industrial, maquinari de construcció on el pes és irrellevant), els acers forjats de gran resistència tractats amb calor són més forts.
No hi ha cap "guanyador" universal: l'elecció depèn de les exigències específiques de l'aplicació.
