1. Kekuatan Tarik: Konteks-Tergantung
Titanium murni komersial (CP Ti): Kekuatan tariknya relatif sederhana, berkisar antara ~240 MPa (Grade 1, anil lunak) hingga ~700 MPa (Grade 4, anil penuh). Ini jauh lebih rendah dibandingkan kebanyakan baja tempa struktural. Misalnya, baja karbon tempa biasa seperti A36 memiliki kekuatan tarik ~400–550 MPa (melampaui-tingkat CP Ti yang lebih rendah), sedangkan baja paduan tempa{10}}kekuatan tinggi (misalnya, 4340, AISI 4140) dapat mencapai1.000–1.700 MPasetelah perlakuan panas-bahkan jauh melebihi nilai CP Ti terkuat.
Paduan titanium: Paduan titanium-berperforma tinggi (misalnya Ti-6Al-4V, yang paling banyak digunakan) menutup atau mempersempit kesenjangan ini. Ti-6Al-4V dalam kondisi larutan-yang diolah dan berumur (STA) memiliki kekuatan tarik ~1.100–1.300 MPa, yang menyamai atau sedikit melebihi beberapa baja paduan tempa-kekuatan sedang (misalnya, baja 4140 pada ~1.000 MPa). Namun, baja ini masih kalah dengan baja tempa berkekuatan sangat tinggi, seperti baja maraging (misalnya, 18Ni-300) atau baja 4340 yang dipadamkan dan ditempa (quenched-and-tempered), yang dapat mencapai kekuatan tarik sebesar1.800–2.400 MPa.
2. Rasio Kekuatan-terhadap-Berat: Keunggulan Titanium yang Jelas
Perbandingan kepadatan: Titanium memiliki kepadatan sekitar ~4,51 g/cm³56% dari baja(baja: ~7,85 g/cm³). Sekalipun mutu baja tempa memiliki kekuatan tarik absolut yang lebih tinggi, kekuatan per satuan beratnya jauh lebih rendah.
Contoh praktis: Ti-6Al-4V (STA: ~1,200 MPa kekuatan tarik, 4,51 g/cm³) memiliki rasio kekuatan-terhadap-berat ~266 MPa·cm³/g. Sebaliknya, baja 4340 tempa berkekuatan tinggi (kekuatan tarik 1.700 MPa, 7,85 g/cm³) memiliki rasio ~217 MPa·cm³/g. Untuk aplikasi seperti rangka pesawat terbang, komponen roket, atau suku cadang balap-dimana penghematan berat sama pentingnya dengan kekuatan-rasio kekuatan terhadap berat titanium yang unggul menjadikannya pilihan yang lebih disukai, meskipun kekuatan absolutnya lebih rendah dibandingkan beberapa baja.
3. Kekuatan Lainnya-Pertimbangan Terkait
Kekuatan kelelahan: Kekuatan lelah (ketahanan terhadap kegagalan akibat pembebanan berulang) sangat penting untuk komponen dinamis (misalnya bagian mesin, pegas). Paduan titanium seperti Ti-6Al-4V menunjukkan kekuatan lelah yang sangat baik, terutama di lingkungan korosif (karena lapisan pasifnya). Baja yang ditempa mungkin memerlukan pelapisan (misalnya, galvanisasi) agar sesuai dengan kondisi yang sulit, sehingga menambah bobot atau biaya.
Kekuatan-suhu tinggi: Titanium retains its strength better than most forged steels at elevated temperatures (up to ~550°C for Ti-6Al-4V). Above ~600°C, titanium's strength declines, but it still outperforms carbon steels and many low-alloy steels. Forged heat-resistant steels (e.g., H11 tool steel) excel at higher temperatures (>650°C), tetapi mereka jauh lebih padat.
Kesimpulan
Dalam halkekuatan tarik mutlak: Sebagian besar baja tempa (terutama baja-paduan tinggi atau-sangat-berkekuatan sangat tinggi) lebih kuat dibandingkan titanium murni komersial dan bahkan paduan titanium umum seperti Ti-6Al-4V.
Dalam halrasio kekuatan-terhadap-berat: Titanium (dan paduannya) jauh lebih kuat dibandingkan baja tempa apa pun-inilah keunggulan utamanya untuk-aplikasi yang sensitif terhadap berat.
Untuk kasus penggunaan tertentu: Pilihannya bergantung pada prioritas (kekuatan vs. berat, biaya, ketahanan terhadap korosi, paparan suhu). Misalnya, baja tempa lebih disukai untuk-bagian struktural tugas berat (misalnya jembatan, mesin industri) yang bobotnya tidak terlalu penting, sedangkan titanium ideal untuk ruang angkasa, implan medis, atau komponen kelautan yang mengutamakan kekuatan dan bobot ringan.
