Метален титан. Свойства на титан. Прилагане на титан. Марки и химически състав на Титан

Един от най-често срещаните елементи, който е в земята, може да се нарече титан. Според резултатите от проучванията, той заема 4-то място според степента на разпространение, което води до водеща позиция на алуминий, жлеза и магнезий. Въпреки такова голямо разпространение, Титан започна да се използва в индустрията само през 20-ти век. Титанови сплави до голяма степен са засегнали развитието на ракетни светлини и авиацията, която е свързана с комбинация от ниска плътност с висока специфична якост, както и устойчивост на корозия. Помислете за всички характеристики на този материал.

Обща характеристика на титанов и нейните сплави

Това са основните механични свойства на титанови сплави, които определят голямото им разпространение. Ако не обръщате внимание на химическия състав, тогава всички титанови сплави могат да бъдат описани, както следва:

1. Висока устойчивост на корозия. Недостатъкът на повечето метали може да се нарече, когато е изложена на висока влажност на повърхността, се образува корозия, която не само влошава външния вид на материала, но и намалява основните му оперативни качества. Титанът е по-малко податлив на ефектите на влажността от желязото.
2. Устойчивост на бонбони. Твърде ниската температура става основание, че механичните свойства на титанови сплави са значително намалени. Често можете да намерите ситуация, при която експлоатацията при отрицателни температури води до значително увеличаване на нестабилността. Титан често се използва в производството на космически кораб.
3. Титановият и титанови сплави имат относително ниска плътност, което значително намалява теглото. Лесни метали са широко използвани в голямо разнообразие от индустрии, например при производството на самолети, изграждане на небостъргачи и т.н.
4. Висока специфична сила и ниска плътност - характеристики, които рядко се комбинират. Въпреки това, това е за сметка на такава комбинация от титанови сплави днес, получава широко разпространеното разпространение.
5. Технологичността по време на налягане се определя от факта, че сплавта често се използва като препарат при натискане или от друга обработка.
6. Липсата на реакция на въздействието на магнитното поле също извиква причината, поради която разглежданите сплави са широко използвани. Често можете да намерите ситуация, при която се извършва производството на структури, когато се образува магнитното поле. Приложението Titanium елиминира вероятността от комуникация.

Тези основни предимства на титанови сплави са определили голямото им разпространение. Въпреки това, както е отбелязано по-рано, много зависи от специфичния химичен състав. Пример може да се нарече, че твърдата твърдост варира в зависимост от това кои вещества се прилагат при допинг.

Важно е точката на топене да достигне 1700 градуса по Целзий. Поради това, съпротивлението на състава за нагряване е значително увеличено, но процесът на обработка също е сложен.

Видове титанови сплави

Класификацията на титанови сплави се извършва от доста голям брой функции. Всички сплави могат да бъдат разделени на няколко основни групи:

1. Висококачествени и структурни - трайни титанови сплави, които също притежават достатъчно висока пластичност. Поради това те могат да бъдат използвани при производството на части, на които се оказва променлив товар.
2. Топлоустойчив при ниска плътност се използва като по-евтина алтернатива на топлоустойчивите никелови сплави, като се вземат предвид определен температурен диапазон. Силата на такава титанова сплав може да варира в достатъчно голям обхват, който зависи от специфичния химичен състав.
3. Титанови сплави на базата на химично съединение представляват най-ниска плътност топлоустойчива структура. Поради значително намаляване на плътността, теглото също се намалява, а топлоустойчивостта позволява използването на материал при производството на въздухоплавателно средство. В допълнение, високата пластичност също е свързана с подобна марка.

Маркирането на титанови сплави се извършва съгласно определени правила, които ви позволяват да определите концентрацията на всички елементи. Обмислете някои от най-често срещаните сортове титанови сплави. Прочетете повече.

Като се има предвид най-често срещаните марки на титанови сплави, VT1-00 и W1-0 трябва да бъдат платени. Те се отнасят до класа технически титани. Съставът на тази титанова сплав включва достатъчно голям брой различни примеси, които определят намаляването на силата. Въпреки това, поради намалената якост пластичността е значително увеличена. Високата технологична пластмаса определя, че техническият титан може да бъде получен дори при производството на фолио.

Много често съставът на сплавта е изложен на Нагаровка. Поради това, силата се увеличава, но пластичността е значително намалена. Много специалисти смятат, че разглежданият метод на обработка не може да се нарече най-доброто, тъй като не разполага с цялостен благоприятен ефект върху основните свойства на материала.

Alloy WT5 е доста често срещана, характеризира се с използването на изключително алуминий като допинг елемент. Важно е да се отбележи, че е алуминий, който се счита за най-често срещания леялен елемент в титановите сплави. Това се дължи на следните точки:

1. Използването на алуминий ви позволява значително да увеличите модула на еластичността.
2. Алуминият също ви позволява да увеличите стойността на топлоустойчивостта.
3. Такъв метал е един от най-разпространените в натура, поради което цената на получения материал е значително намалена.
4. Индексът на нестабилността на водорода се намалява.
5. Алуминиевата плътност е под плътността на титан, поради която прилагането на допинг субстанцията позволява значително да се увеличи специфичната сила.

В горещото състояние на VT5 той е добър, валцуван и печати. Ето защо тя често се използва за получаване на изковки, валцувани продукти или щамповане. Такава структура може да издържи на въздействието на не повече от 400 градуса по Целзий.

Титанов сплав BT22 може да има най-различна структура, която зависи от химическия състав. Следващите точки включват оперативните характеристики на материала:

1. Висока технологична пластичност при обработка на налягане в горещото състояние.
2. Използва се за производство на пръчки, тръби, печки, щамповане, профил.
3. Всички най-често срещани методи могат да се използват за заваряване.
4. Важна точка е, че след приключването на процеса на заваряване се препоръчва да се извърши отгряване, поради което механичните свойства на получения шев са значително увеличаващи се.

Възможно е значително да се увеличи работата на титната титанова сплав чрез прилагане на комплексната технология за отгряване. Той осигурява нагряване до висока температура и експозиция в продължение на няколко часа, след което се извършва постепенно охлаждане в пещта и с откъс за дълъг период от време. След висококачествено поведение на отгряване, сплавта е подходяща за производството на високо натоварени части и структури, които могат да се нагрят до температура над 350 градуса по Целзий. Пример може да се нарече елементи на фюзелажа, крилата, контролната детайли или закрепването.

Днес Titanium Alloy W6 е получил широко разпространеното разпространение в чужбина. Назначаването на такава титанова сплав е да произвежда цилиндри, които могат да работят под високо налягане. В допълнение, според резултатите от изследването, в 50% от случаите в авиокосмическата индустрия се използва титанова сплав, която според своите оперативни качества и състав съответстват на W6. Стандартната ГОСТ днес практически не се прилага в чужбина, за да обозначи титанов и много други сплави, които трябва да бъдат разгледани. Той прилага собствената си уникална маркировка.

W6 има изключителна производителност поради факта, че ванадий се добавя и към състава. Този допиращ елемент се характеризира с факта, че той увеличава не само сила, но и пластичност.

Тази сплав е добре деформирана в горещото състояние, което също може да се нарече положително качество. Когато се използва, тръби, различни профили, плочи, листове, щамповане и много други заготовки. Всички съвременни методи могат да бъдат приложени за заваряване, което също значително разширява обхвата на разглежданата титанова сплав. За увеличаване на оперативните качества, термичната обработка се извършва, например, отгряване или втвърдяване. От дълго време агенерацията се извършва при температура не по-висока от 800 градуса по Целзий, но резултатите от проведените проучвания показват, че има смисъл да се увеличи индикаторът до 950 градуса по Целзий. Често се извършва двойно отгряване, за да се увеличи устойчивостта на експозиция на корозия.

Също така голямото разпространение е сплав. В сравнение с предишния, той има по-високи якост и топлоустойчиви качества. Възможно е да се постигне уникална работа поради добавяне на алуминий и силиций до състава на голям брой алуминий и силиций. Трябва да се има предвид, че максималната температура, при която тази титанова сплав може да се управлява около 480 градуса по Целзий. Разнообразие от този състав може да се нарече W8-1. Неговите основни оперативни качества се наричат \u200b\u200bследните моменти:

1. Висока термична стабилност.
2. Ниска вероятност за образуване на пукнатини в структурата чрез осигуряване на силни връзки.
3. Технологична способност за извършване на различни процедури за обработка, например, студено щамповане.
4. Висока пластичност с висока якост.

За значително увеличаване на експлоатационните качества, често се извършва двойна изотермална анеобразователна. В повечето случаи тази титанов сплав се прилага при производството на изковки, забързани, различни плочи, щамповане и други заготовки. Въпреки това си струва да се обмисли, че характеристиките на състава не позволяват заваряване.

Използването на титанови сплави

Като се има предвид областите на използване на титанови сплави, отбелязваме, че повечето от видовете се използват в сферите на авиацията и ракетата, както и при производството на морски кораби. За производството на части от самолетни двигатели, други метали не са подходящи поради факта, че когато се нагрява, до относително ниските температури започват да се стопят, поради което възниква деформацията на структурата. Също така, увеличаване на теглото елементи става причина за загубата на ефективността.

Прилагане на титанови сплави в медицината

Приложим материал в производството:

1. Тръбопроводи, използвани за хранене на различни вещества.
2. Укрепване на изключването.
3. Клапани и други подобни продукти, които се използват в агресивна химическа среда.
4. В промишлеността на самолета, сплавта се използва за получаване на подстригване, различни монтирания, части за шаси, електрически комплекти и други агрегати. Тъй като са показани резултатите от проучванията, въвеждането на такъв материал намалява теглото около 10-25%.
5. Друга сфера на приложение е ракетна сграда. Краткосрочната експлоатация на двигателя, високоскоростното движение и влизането в плътни слоеве става причина, за която дизайнът изпитва сериозни товари, които могат да издържат на всички материали.
6. В химическата промишленост титановата сплав се прилага поради факта, че не реагира на въздействието на различни вещества.
7. В корабостроенето Титан е добър, защото не реагира на ефектите на солената вода.

Като цяло може да се каже, че обхватът на титанови сплави е много обширен. В същото време се извършва допинг, поради което основното оперативно качество на материала е значително увеличение.

Топлинна обработка на титанови сплави

За увеличаване на експлоатационните качества се извършва термична топлинна обработка на титанови сплави. Този процес е значително сложен поради факта, че възстановяването на кристалната решетка на повърхностния слой преминава при температура над 500 градуса по Целзий. За почвите на марката VT5 и W6-C доста често се извършва отгряване. Времето на експозиция може да се различава значително, което зависи от дебелината на детайла и други линейни измерения.

Детайлите, произведени от BT14 по време на употребата, трябва да издържат на температури до 400 градуса по Целзий. Ето защо термичната обработка осигурява гасене с последващо стареене. В същото време втвърдяването изисква нагряване на средата до температура от около 900 градуса по Целзий, докато стареенето осигурява ефект на средата с температура 500 градуса по Целзий повече от 12 часа.

Индукционните методи за отопление позволяват да се проведат различни процеси на топлинна обработка. Пример може да се нарече отгряване, стареене, нормализация и т.н. Специфични режими за термично обработка са избрани в зависимост от необходимостта от експлоатационни характеристики.

1metal.com. Металургичен пазар 1metal.com Кратка информация за титан и нейните сплави на фирми в Украйна на металообработващата платформа 1metal.com 4.6 звезди на базата на 95

Титан и неговите сплави

Титаншироко разпространено е в земната кора, където съдържа около 6%, а в разпространението й се нарежда на четвърто място след алуминий, желязо и магнезий. Въпреки това, индустриалният метод на нейното добив е разработен само през 40-те години на ХХ век. Благодарение на напредъка в областта на самолета и ракетата, производството на титанов и неговите сплави се развива интензивно. Това се обяснява с комбинацията от такива ценни свойства на титанов като ниска плътност, висока специфична сила (С. V / r × Г.), Корозионна устойчивост, Производство при обработка на налягането и заваряемостта, Студената устойчивост, Нерентабилност и редица други ценни физикомеханични характеристики по-долу.

Характеристики на физико-механичните свойства на титаниевия (W1-00)

Плътност r, kg / m 3	4.5 × 10 -3
Температура на топене T. . \\ T , Щампа	1668 ± 4.
Линеен коефициент на разширяване a × 10 -6, градушка -1	8,9
Топлинна проводимост L, W / (m × Hail)	16,76
Сила на опън S в MPA	300–450
Условно състояние на добива S 0,2 , MPA.	250–380
Специфична сила (в / R × g) × 10 -3, km	7–10
Относително удължение d,%	25–30
Относително стесняване y,%	50–60
Модул на нормална еластичност E '10 -3, MPa	110,25
Модул за смяна G '10 -3, MPa	41
Коефициент на Поасон М	0,32
Твърдост на NV.	103
KCU шок вискозитет 2	120

Титан има две полиморфни модификации: a -ititan с шестоъгълна решетка с периоди но\u003d 0.296 nm, от\u003d 0,472 nm и висока температура модификация b --otan с кубична обемна мрежа с период но\u003d 0.332 nm при 900 ° С. Температурата на полиморфната А "b-отвращение е 882 ° С.

Механичните свойства на титанов съществено зависят от съдържанието на примесите в метала. Има примеси за примеси - кислород, азот, въглеродни, водородни и заместни примеси, които включват желязо и силиций. Въпреки че примесите увеличават силата, но в същото време пластичността е рязко намалена и най-силните отрицателни ефекти имат примеси за примеси, особено газове. Когато се прилага само 0.003% Н, 0.02% n или 0,7% от титан напълно губи способността на пластмасова деформация и крехки сгъвания.

Особено вреден от водород, причиняващ нестабилност на водород титанови сплави. Водородът влиза в метала при тъкане и последваща обработка, по-специално при ецване на полуготови продукти. Водород с малко разтворител в -titan и образува ламелни хидридни частици, които намаляват вискозитета на удар и особено отрицателно се проявяват в тестове върху бавна фрактура.

Промишленият метод на производство на титан се състои в обогатяване и хлориране на титанов руда, последвано от възстановяването на титанов тетаний с метален магнезий (магнитарни метод). Получени по този метод титанов спонгс (ГОСТ 17746-79) В зависимост от химичния състав и механичните свойства се издават следните марки:
TG-90, TG-100, TG-110, TG-120, TG-130, TG-150, TG-TB (виж Таблица 17.1). Числата означават твърдостта на NV Brinell, ТВ е твърда.

За да се получи монолитен титан, гъбата се смила в прах, преси и синтерови или интерпретирани в дъгови пещи във вакуум или атмосфера на инертни газове.

Механичните свойства на титан се характеризират с добра комбинация от якост и пластичност. Например, технически чист титан BT1-0 има: s b \u003d 375-540 mPa, s 0.2 \u003d 295-410 mpa, d ³ 20%, а в тези характеристики не е по-ниско от редица въглеродни и CR-NI устойчиви на корозия стомани.

Висока пластичност на титанов в сравнение с други метали, които имат решетка с GPU (Zn, mg, CD), поради големия брой плъзгащи системи и близнаци поради малка сума от/но\u003d 1,587. Очевидно високата прохлада на титановия и нейните сплави е свързана с това (за подробности, виж гл. 13).

Когато температурата се повиши до 250 ° С, силата на титан намалява почти 2 пъти. Въпреки това, топлоустойчивите ти-сплави чрез специфична якост в температурния диапазон от 300-600 ° С не са равни; При температури над 600 ° C, титановите сплави са по-ниски от железни и никелови сплави.

Титан има нисък нормален еластичен модул ( Д. \u003d 110.25 GPA) - почти 2 пъти по-малко от желязо и никел, което затруднява правенето на твърди структури.

Titanium се отнася до броя на химически активните метали, но има висока устойчивост на корозия, тъй като резистентният пасивен тио2 филм е оформен на повърхността му, здраво свързан с основния метал и с изключение на неговия непосредствен контакт с корозионната среда. Дебелината на този филм обикновено достига 5-6 nm.

Благодарение на оксидния филм, титанът и неговите сплави не са кодирани в атмосферата, в свежа и морска вода, устойчиви на кавга и корозия под напрежение, както и в киселини от органичен произход.

Производството на продукти от титан и неговите сплави има редица технологични характеристики. Благодарение на високата химическа активност на разтопения титан, нейното заваряване на топене, леене и дъга се произвеждат под вакуум или в атмосфера на инертни газове.

В технологичното и експлоатационното отопление, особено по-високо от 550-600 ° C, е необходимо да се предприемат мерки за защита на титан от окисление и насищане на газ (нотален слой) (вж. Гл. 3).

Титан е добре обработен от натиск в горещото състояние и задоволително в студа. Лесно се търкаля, отива, печати. Титанът и неговите сплави са добре заварени с контакт и заваряване на аргон, осигуряващи висока якост и пластичност на завареното съединение. Липсата на титан е лошата преработваемост на рязане поради тенденцията за прилепване, ниска топлопроводимост и лоши антифрикционни свойства.

Основната цел на допинг титанови сплави е да се увеличи силата, топлоустойчивостта и устойчивостта на корозия. Широко използване на титанови сплави с алуминий, хром, молибден, ванадий, манган, калай и др. Елементи. Легиращите елементи имат голямо влияние върху полиморфните трансформации на титан.

Таблица 17.1.

Печати, химически състав (%) и твърдост на титана на гъба (ГОСТ 17746-79)

	Ti, не по-малко								HT HV. 10/1500/30, не повече

Таблица 17.2.

Марки и химически състав (%) от деформируеми титанови сплави (GOST 19807-91)

Обозначения марка

Забележка. Количеството на други примеси във всички сплави е 0,30%, в WT1-00 сплав - 0.10%.

Образуването на структурата и следователно свойствата на титанови сплави имат решаващо действие на фазовите трансформации, свързани с полиморфизма на титан. На фиг. 17.1 показва схемите на диаграмите на статута "Титан-допинг елемент", отразяващ разделението на легиращите елементи по естеството на влиянието върху полиморфните трансформации на титанов в четири групи.

а. -Stabilizers. (Ал, О, n), който повишава температурата на полиморфното превръщане А "В и разширява областта на твърдите разтвори на базата на -titan (Фиг. 17.1, \\ t но). Като се има предвид ембрионалните действия на азота и кислород, практическото значение за допинг титан има само алуминий. Това е основният легиращ елемент във всички индустриални титанови сплави, намалява тяхната плътност и склонност към нестабилност на водорода, а също така увеличава силата и модула на еластичността. Сплавите с устойчива топлинна обработка на A-структура не е подсилена.

Изоморфни B-графици (mo, v, ni, ta и т.н.), които намаляват температурата А "b-print ротация и разширяване на площта на твърдите разтвори на базата на B -otitan (Фиг. 17.1, \\ t б.).

Евток-образуване на B-параметри (CR, MN, CU и др.) Може да се образува с титанов интерметален тип TIH. В този случай, когато охлаждането B-фаза претърпява еутеклоид преобразуване B ® A + TIH (Фиг. 17.1, \\ t в). Повечето
b-параметрите увеличават силата, топлоустойчивостта и термичната стабилност на титанови сплави, леко намалява тяхната пластичност (фиг. 17.2.). В допълнение, сплавите с (A + B) и псевдо-B-структурата могат да бъдат подсилени с топлинна обработка (втвърдяване + стареене).

Неутралните елементи (ZR, SN) нямат значителен ефект върху температурата на полиморфната трансформация и не променят фазовия състав на титанови сплави (Фиг. 17.1, \\ t г.).

Полиморфната b ® a-agnersion може да се появи по два начина. С бавно охлаждане и висока мобилност на атомите, тя се среща в съответствие с конвенционален дифузионен механизъм за образуване на полихедрична структура на твърдото вещество. При бързо охлаждане - според неконлигируем мартензитен механизъм с образуването на нуждаеща се мъчица, обозначена a ¢ или с по-голяма степен на легиране - a ¢. Кристалната структура A, A ¢, A ¢ ¢ Практически е един и същ тип (GPU), но решетката a ¢ и ¢ ¢ е по-изкривена и степента на изкривяване се увеличава с повишаване на концентрацията на легиращи елементи. Има информация [1], че решетката A ¢ ¢ -fase е по-скоро ромбична от шестоъгълна. При стареене от фази се различават ¢ и A ¢, В-фаза или интерметална фаза.

Фиг. 17.1. Графика на състоянията на системите "TI-допинг елемент" (схеми):
но) "Ti-a-stabrizers";
б.) "Ti-изоморфни B-" персонализират ";
в) "Ti-eutectidid-образуване на B-стабици";
г.) TI-неутрални елементи

Фиг. 17.2. Ефекта на легиращите елементи върху механичните свойства на титановия

За разлика от мартензитите на въглеродните стомани, което е решение на въвеждането и се характеризира с висока якост и нестабилност, титанов мартензитът е заместващ разтвор и утаителни титанови сплави на мартенсиат А ¢ води до лека сбруя и не е придружена от остър намаляване на пластичността.

Фазовите трансформации, настъпили при бавно и бързо охлаждане на титанови сплави с различно съдържание на В-параметри, както и получените структури се отразяват върху обобщената диаграма (Фиг. 17.3). Той е валиден за изоморфни B-стабилизатори (Фиг. 17.1, б.) и с известна сближаване, за еуйтексоидно образуване на B-параметри (Фиг. 17.1, в) Тъй като еутеклоид в тези сплави е много бавен и те могат да бъдат пренебрегнати.

Фиг. 17.3. Диаграма на промените във фазовия състав на сплавите "Ti-B-Blizer" в зависимост от скоростта
охлаждане и охлаждане от B - регистър

При бавно охлаждане в титанови сплави, в зависимост от концентрацията на В-стабилизаторите, могат да бъдат получени структури: А, А + В или В, съответно.

При гасене на мартензитната трансформация в температурния диапазон m-m до (на фиг. 17.3 показва пунктираната линия), трябва да се разграничат четири групи сплави.

Първата група включва сплави с концентрация на B-стабилизиращи елементи до С1, т.е. сплави, които, при охлаждане на B-регион, имат изключително a ¢ (A ¢ ¢) -Предструктура. След втвърдяване тези сплави от температури (A + B), цената в диапазона от полиморфната трансформация до T. 1, тяхната структура е смес от фази A ¢ (A ¢), А и В, и след охлаждане при температури по-долу T. kr те имат (a + b) - стимул.

Втората група се състои от сплави с концентрация на легиращи елементи от 1 до C CR, в която мартензитната трансформация не се случва в края, и те имат структура A ¢ (A ¢) и b. Сплави на тази група след втвърдяване от температури от полиморфна трансформация до T. CR разполага със структурата a ¢ (a ¢ ¢), a и b, и при температури по-долу T. CR - структура (A + B).

Втвърдяване на сплави на третата група с концентрация на B-стабилизиращи елементи от страна на Киргизката до С2 от температури B-регион или при температури от полиморфна трансформация до T. 2 е придружен от превръщането на част B-фаза в W-Fazu и сплави от този тип след втвърдяване имат структура (B + W). Сплави на третата група след гасене при температури по-долу T. 2 имат структура (B + A).

Сплавите на четвъртата група след охлаждане при температури над полиморфната трансформация имат изключително b-структура и при температури под полиморфната трансформация - (В + а).

Трябва да се отбележи, че преобразуването B ® B + W може да настъпи и двете при закаляване на сплави с концентрация (с CR -C2) и когато сплавите остаряват с концентрация над 2, имаща метастабилна В-фаза. Във всеки случай присъствието на W -faz е нежелателно, тъй като силно обхваща титанови сплави. Препоръчваните режими на топлинна обработка премахват присъствието му в промишлени сплави или външен вид при работни условия.

За титанови сплави се използват следните видове топлинна обработка: отгряване, втвърдяване и стареене, както и химическа топлинна обработка (азотация, виликация, окисление и др.).

Отгряване се извършва за всички титанови сплави, за да се завърши образуването на структура, привеждане в съответствие на структурната и концентрацията на нехомогенност, както и механични свойства. Температурата на отгряването трябва да бъде по-висока от температурата на грирелизацията, но под температурата на прехода в прехода ( T. PP), за да се избегне растежа на зърното. Приложи нормално отгряване, двойна или изотермална (за стабилизиране на структурата и свойствата), непълна (За отстраняване на вътрешните напрежения).

Втвърдяване и стареене (втвърдяване на топлинна обработка) са приложими за титанови сплави с (A + B) -Предструктура. Принципът на втвърдяване на топлинната обработка е да се получи при втвърдяване на метастозните фази B, A ¢, A ¢ и след това тяхното разпадане с освобождаване на диспергирани частици A - и B-Faz с изкуствено стареене. В същото време ефектът от втвърдяването зависи от вида, количеството и състава на метастабилни фази, както и дисперсията на частици, образувани след стареене на частици A - и B-фази.

Химинална топлинна обработка се извършва за увеличаване на твърдостта и износоустойчивостта, устойчивост на "хване" при работа при триене, якост на умора, както и подобрена устойчивост на корозия, топлоустойчивост и устойчивост на топлина. Практическото приложение има азотиране, виликация и някои видове дифузионна метализация.

Титановите сплави в сравнение с техническия титан имат по-висока якост, включително при високи температури, като същевременно поддържат достатъчно висока пластичност и устойчивост на корозия.

Марки и химическия състав на вътрешния пазар
сплавите (Gost 19807-91) са представени в таблица. 17.2.

Според производствената технология, титанови сплави са разделени деформируема и леярнаШпакловка По отношение на механичните свойства - върху сплави ниска сила и висока пластичност, в средата сила, висока якостШпакловка при условията на кандидатстване - на устойчиви на бонбони, топлоустойчиви, устойчиви на корозия . Чрез способността да се засили топлинната обработка, те са разделени префис и неотволен, според структурата в закалена държава - на -, псевдо-А -, (A + B) -, псевдо-В - и Б - недостатъци (Таблица 17.3).

Отделни групи от титанови сплави се различават по същество на конституционния коефициент на стабилизиране KB.което показва съотношението на съдържанието на съдържанието на изтичането на легиращия елемент към неговото съдържание в сплавта на критичния състав от Кр. Когато съдържанието в сплавта на няколко се стабилизиращи елементи от тях KB.сумирани.

< 700 MPa, а именно: -Clovy BT1-00, BT1-0 (технически титан) и сплави от4-0, ot4-1 (система TI-AL-MN), AT3 (система TI-AL с малки добавки CR, Fe, Si, б) свързан с псевдо-аа-клумчета с малко количество B-фаза. Характеристиките на силата на тези сплави са по-високи от чистия титан поради примеси в WT1-00 и W1-0 сплави и незначителни допинг A - и B-параметри в сплави от4-0, OT4-1, AT3.

Тези сплави се отличават с висока пластичност както в горещо, така и в студено състояние, което позволява да се получат всички видове полуготови продукти: фолио, лента, листове, печки, изковки, щамповане, профили, тръби и др. Механичните свойства на полу- Готови продукти от тези сплави са дадени в таблица. 17.4-17.6.

Таблица 17.3.

Класификация на титанови сплави по структура

Група от сплави	Марк сплав
	W1-00, VT1-0, VT5, VT5-1, PT-7M
Псевдо-а -splava (KB.< 0,25)	OT4-0, OT4-1, OT4, W20, AT3
(A + B) -martensite клас ( KB.= 0,3–0,9)	W6C, VT6, VT14, VT8, VT9, PT-3B, T3-1, AT3
(A + b) преходни събуждания ( KB.= 1,0–1,4)
Pseudo-b - недостатък ( KB.= 1,5–2,4)	W35 *, W32 *, BT15
б - недостатък ( KB.= 2,5–3,0)

* Опитни сплави.

Таблица 17.4.

Механични свойства на листата от титанови сплави (Gost 22178-76)

Titanium brands. сплав	Състояние на проби при тестване	Дебелина на листа, mm.	Сила, s, mpa	Относително удължение, d,%
	От закален
		Св. 6.0-10.5.5.
		Св. 6.0-10.5.5.
	От закален
		Св. 6.0-10.5.5.
		Св. 6.0-10.5.5.
		Св. 6.0-10.5.5.
			885 (885–1080)
	От закален		885 (885–1050)
		5.0-10.5.5.5.	835 (835–1050)
	Темпериран I. изкуствено споразумение
		7.0-10.5.5.5.
	От закален		930 (930–1180)
		4,0-10.5.5.5.
	От закален и дясно		980 (980–1180)
		4,0-10.5.5.5.

Забележка. В скоби се дават данни за листове с високо повърхностно покритие.

Таблица 17.5.

Механични свойства на пръчките от титанови сплави (Gost 26492-85)

Марк сплав	състояние опитни проби	Диаметър на прът,	Лимит сила s в, MPA.	Относително удължение d, %	Относително стесняване на y,	Шок kCU вискозитет, J / cm 2
	Ангели
	Ангели
	Ангели		885 (905–1050)
			835 (835–1050)
	Предизвикателство и компилиран
	Ангели
	Предизвикателство и компилиран
	Ангели		930 (980–1230)
			930 (930–1180)
			980 (980–1230)
			930 (930–1180)
			980 (1030–1230)
			930 (980–1230)
	Ангели		885 (885–1080)
			865 (865–1080)
	Предизвикателство и компилиран
	Ангели		885 (930–1130)
			885 (885–1130)
			1030 (1080–1230)
			1030 (1080–1280)

Забележка. В скоби, дадени данни за пръчки с повишено качество.

Таблица 17.6.

Механични свойства на плочите от титанови сплави (GOST 23755-79)

Марк сплав	състояние материал	Дебелина на плочата	Сила S в MPA	Относително удължение d,%	Относително стесняване y,%	KCU шок вискозитет 2
	Без топлинна обработка
	От закален
	От закален
	Смекчени и възрастни
	От закален
	Без термична обработка

Коване, обемно и листово щамповане, валцуване, пресоване се извършва в горещо състояние съгласно режимите, посочени в таблица. 17.7. Крайното подвижно, листово щамповане, рисуване и други операции се произвеждат в студено състояние.

Тези сплави и продукти от тях са изложени само на отгряване според режимите, посочени в таблица. 17.8. За отстраняване на вътрешните напрежения, образувани чрез механична обработка, щанцоване, заваряване и др., Използва се непълна агенерация.

Посочените сплави са добре заварени с Wold чрез топене (аргон, под поток, електрослак) и контакт (точка, ролка). При заваряване на топене, силата и пластичността на завареното съединение е почти подобна на основния метал.

Корозионното съпротивление на сплавите данни е високо в много среди (морска вода, хлориди, алкални, органични киселини и др.), С изключение на разтворите HF, H2S04, HCl и някои други.

Приложение. Тези сплави са широко използвани като структурни материали за производството на почти всички видове полуготови продукти, детайли и структури, включително заварени. Тяхното използване на тяхното използване в въздухоплавателни средства и космически технологии, в химическо инженерство, в криогенна техника (Таблица 17.9), както и в възли и структури, работещи при температури до 300-350 ° С.

Тази група включва сплави със силата на S \u003d 750-1000 mPa, а именно: a-platenty-you марки w5 и w5-1; псевдо-а-събуждане от 4, vt20; (A + B) -Splava марки на PT3B, както и BT6, W6C, BT14 в отгрявано състояние.

Сплави BT5, BT5-1, OT4, BT20, PT3B, BT6C, съдържащи малко количество В-фаза (2-7% В-фаза в равновесното състояние), втвърдената топлинна обработка не е подложена и използвана в отгрявано състояние . VT6C сплавта понякога се използва в термично закалено състояние. Сплавите W6 и BT14 се използват както в закалено и термично втвърдено състояние. В последния случай тяхната сила става по-висока от 1000 MPa и те ще бъдат обсъдени в раздел, посветен на сплавите с висока якост.

Разглежданите сплави, заедно с повишена дълготрайност, запазват задоволителна пластичност в студено състояние и добра пластичност в горещото състояние, което позволява да се получат всички видове полуготови продукти: листове, лента, профили, подковки, щамповане, тръби и др. Изключение е WT5, от чиито листове и плочи не са произведени поради ниска технологична пластичност. Режимите на горещи обработка са дадени в таблица. 17.7.

От тази категория сплави сметки за по-голямата част от производството на полуготови продукти, използвани в машиностроенето. Механичните характеристики на основните полуготови продукти са показани в таблица. 17.4-17.6.

Всички средно-силни сплави са добре заварени с всички видове заваряване, използвани за титан. Силата и пластичността на завареното съединение, направено от заваряването на топенето, е близо до якостта и пластичността на основния метал (за сплави W20 и BT6C, това съотношение е 0.9-0.95). След заваряване се препоръчва непълна агенерация за отстраняване на вътрешните заваръчни напрежения (Таблица 17.8).

Работата на рязането на тези сплави е добра. Корозионната устойчивост в най-агресивните носители е подобна на техническата титанов W1-0.

Таблица 17.7.

Режими на горещо обработка на титанови сплави

Марк сплав

Режим коване на сливане.

Pre- деформирани клиенти

Режим на щамповане на пресата

Режим на лупа

Режим лист stampsy.

температура деформация, ° С

дебелина, mm.

температура щам Щампа

температура деформация, ° С

температура деформация, ° С

температура щам Щампа

край

край

край

край

Всичко дебела

40–70 40–70

40–70 40–70

40–50** 70***

40–50** 70***

850 900–850

40–50** 70***

Всичко дебела

* Степен на деформация за едно отопление,%.

** Деформация в (A + B) - регистър.

*** Деформация в B-региона.

Таблица 17.8.

Откриване на титанови сплави

Марк сплав	Температура на отгряване, ° С		Забележка
	Листи и подробности от тях	Пръчки, изковки, щамповане, тръби, профили и детайли за тях
			445-585 ° C *
			445-585 ° C *
			480-520 ° C *
			520-560 ° C *
			545-585 ° C *
			Изотермично отгряване: нагряване до 870-920 ° C, скорост на затвора, охлаждане до 600-650 ° C, охлаждане с фурна или прехвърляне към друга фурна, скорост на затвора 2 часа, въздушно охлаждане
			Двойно отгряване, скорост на затвора при 550-600 ° C 2-5 часа. За части за захранване се разрешава при 850 ° C, въздушно охлаждане
			550-650 ° C *
			Разрешаване на режими: 1) Нагряване до 850 ° C, скорост на затвора, охлаждане с пещ до 750 ° C, извадка 3.5 часа, въздушно охлаждане; 2) нагряване до 800 ° C, скорост на затвора 30 min, охлаждане с фурна до 500 ° C, след това във въздуха
			Двойно отгряване, експозиция при 570-600 ° C - 1 час. Разрешено е изотермично отгряване: нагряване до 920-950 ° C, скорост на затвора, охлаждане с пещ или прехвърляне към друга пещ с температура 570-600 ° C, скорост на затвора 1 час, въздушно охлаждане
			Двойно отгряване, експозиция при 530-580 ° C - 2-12 часа. Разрешено е изотермично отгряване: нагряване до 950-980 ° C, скорост на затвора, охлаждане с пещ или прехвърляне към друга пещ с температура от 530-580 ° C, откъс 2-12 часа, въздушно охлаждане
			550-650 ° C *
			ISOTHAL RENEALING е позволено: нагряване до 790-810 ° C, скорост на затвора, охлаждане с фурна или прехвърляне към друга пещ до 640-660 ° C, скорост на затвора 30 min, въздушно охлаждане
			Обявени части за лист при 650-750 ° C, (600-650 ° С) *
		(В зависимост от секцията и вида на полуготовия продукт)	Охлаждане с пещ със скорост 2-4 ° C / min до 450 ° C, след това във въздуха. Двойно отгряване, експозиция при 500-650 ° C 1-4 часа. Двойно отгряване е разрешено за части, работещи при температури до 300 ° C и продължителност до 2000 часа
			(545-585 ° C *)

* Непълни температури на отгряване.

Таблица 17.9.

Механични характеристики на титанови сплави при ниски температури

	s в (MPa) при температури, ° С			d (%) при температури, ° С			XU, J / cm 2 при температури, ° С

Приложение. Данните за сплавите се препоръчват за производство на продукти с листово щамповане (OT4, BT20), за заварени части и компоненти, за щамповани части (BT5, W5-1, W6C, W20) и др. Alloy VT6C се използва широко за производството на Съдове и резервоари за високо налягане. Детайли и възли от сплави от 4, BT5 могат да работят за дълго време при температури до 400 ° C и накратко - до 750 ° C; От BT5-1, BT20 сплави - дълги при температури до 450-500 ° C и накратко - до 800-850 ° C. Сплави на W5-1, OT4, W6C също се препоръчват за използване в хладилна и криогенна техника (таблица 17.9).

Тази група включва сплави със силата на силата S\u003e 1000 MPa, а именно (A + B) - BT6, W14, W3-1, W22 марки. Високата сила в тези сплави се постига чрез втвърдяване на топлинната обработка (втвърдяване + стареене). Изключението е високоплавна сплав W22, която дори в закаляно състояние има в\u003e 1000 MPa.

Тези сплави, заедно с висока якост, запазват добро (W6) и задоволително (BT14, W3-1, BT22) технологична пластичност в горещото състояние, което позволява да се получат различни полуготови продукти от тях: листове (с изключение на W3-1) , пръчки, печки, изковки, щамповане, профили и др. Режими на горещи обработка са дадени в таблица. 17.7. Сплавите W6 и BT14 в агенерирано състояние (S в "850 MPa) могат да бъдат подложени на студено щамповане с малки деформации. Механичните характеристики на основните полуготови продукти в закалени и втвърдени държави са показани в таблица. 17.4-17.6.

Въпреки хетерофазната структура, разглежданите сплави имат задоволително заваряване заваръчно заваряване, прилагано към титанов. За да се осигури необходимото ниво на якост и пластичност, е необходимо да се извърши пълно отгряване и за сплав BT14 (с дебелината на заварените части 10-18 mm) се препоръчва да се води втвърдяване с последващо стареене. В същото време, якостта на завареното съединение (заваряване на топене) е най-малко 0,9 върху якостта на основния метал. Пластичността на завареното съединение е близо до пластичността на основния метал.

Рязането на рязането е задоволително. Рязането на сплавите може да се извърши както в закалено, така и в термично втвърдено състояние.

Данните за сплави имат висока устойчивост на корозия в закалени и термично втвърдени състояния в влажна атмосфера, морска вода, в много други агресивни среди, както и технически титанов.

Топлинна обработка . Сплавите W3-1, BT6, W6C, BT14, BT22 се подлагат на гасене и стареене (виж по-горе). Препоръчителни режими на отопление за втвърдяване и стареене за монолитни продукти, полуготови продукти и заварени части са показани в таблица. 17.10.

Охлаждане при втвърдяване се произвежда във вода и след стареене - във въздуха. За части от W6, W6C сплави с максимално напречно сечение до 40-45 mm и от сплави W3-1, W14, BT22 - до 60 mm.

За да се осигури задоволителна комбинация от якост и пластичност на сплави с (A + B) - стимул, след втвърдяване и стареене, е необходимо тяхната структура преди втвърдяването на топлинната обработка да е екозирна или "кошница". Примери за изходни микроструктури, които осигуряват задоволителни свойства, са показани на фиг. 17.4 (1-7 вида).

Таблица 17.10.

Режими на втвърдяваща термична обработка на титанови сплави

Марк сплав	Температура на полиморфната трансформация T. PP, ° С	Температура отопление под втвърдяване, ° С	Температура стареене, ° С	Продължителност стареене, CH.

Първоначалната структура на иглата на сплавта с присъствието на границите на първичното зърно В-фаза (8-9 типове) по време на прегряване след втвърдяване и стареене или отгряване води до брак - намаляване на якостта и пластичността. Следователно, е необходимо да се избягва нагряване (A + B) -Спеловете до температури над температурата на полиморфната трансформация, тъй като е невъзможно да се коригира прегрятата структура с топлинна обработка.

Нагряването с топлинна обработка се препоръчва при електрически пещи с автоматична корекция и температурна регистрация. За да се предотврати образуването на мащаб, нагряването на готовите части и листове трябва да се извършва в пещи със защитна атмосфера или използване на защитни покрития.

Когато се нагрява под втвърдяването на тънките части за изравняване на температурата и намалява стоманената плоча с дебелина 30-40 mm, стоманената плоча е подредена на пещта. Закрепете устройствата за предупреждение и каишки се използват за утоляване на детайлите на сложната конфигурация и тънкостенните части.

След провеждане на висока температура (втвърдяване или отгряване) в пещта без защитна атмосфера, полуготовите продукти, които не са подложени на по-нататъшна обработка, трябва да преминат хидропластична обработка или преработка от корундския пясък, а листните продукти също са гравирани.

Приложение. Висококачествени титанови сплави се използват за производството на части и възли на отговорна дестинация: заварени конструкции (W6, BT14), турбини (W3-1), щампован ултразвук (BT14), високо натоварени части и щамповани конструкции (W22). Тези сплави могат да работят за дълго време при температури до 400 ° C и кратък до 750 ° C.

Особеността на висококачествените титанови сплави като структурен материал е тяхната повишена чувствителност към напрежение концентратори. Ето защо, при проектирането на части от тези сплави, трябва да се вземат предвид редица изисквания (повишено качество на повърхността, увеличаване на преходните радиуси от един кръстосани секции към други и т.н.), подобни на тези, които съществуват при използване на стомани с високо якост.

- елементи 4 групи от 4 периода. Преходният метал, проявява основните и кисели свойства, е доста широко разпространено в природата - 10-то място. Най-интересното за националната икономика е комбинация от висока метална твърдост и лекота, което го прави незаменим елемент за самолета. Тази статия ще ви разкаже за етикетирането, легирането и други свойства на Titan Metal, ще даде обща характеристика и интересни факти за това.

Във вид, металът най-много прилича на стоманата, но нейното механично качество е по-високо. В същото време титанът се отличава с ниско тегло - молекулно тегло 22. Физическите свойства на елемента се изследват доста добре, но силно зависят от чистотата на метала, което води до значителни отклонения.

Освен това специфичните му химични свойства са важни. Титанът е устойчив на алкали, азотна киселина и в същото време стриктно взаимодейства със сухи халогени и при по-висока температура с кислород и азот. По-лошо, то започва да абсорбира водород при стайна температура, ако има активна повърхност. И в стопилката абсорбира кислород и водород толкова интензивно, че топенето трябва да се извършва под вакуум.

Друга важна характеристика, която определя физическите характеристики, е съществуването на 2 фази на държавата.

• Ниска температура - α-TI има шестоъгълна стераща решетка, плътността на веществото е 4.55 g / куб. cm (при 20 s).
• Висока температура - β-Ti се характеризира с обемна кубична решетка, съответно плътност на фазата, по-малка от - 4, 32 g / куб. Виж (при 900 ° С).

Температура на фазовата преход - 883 C.

При нормални условия металът е покрит със защитен оксид филм. Със своето отсъствие титание е голяма опасност. Така че, титанов прах може да експлодира, температурата на такава светкавица е 400 ° С. Титанов чипс е пожаробен материал и се съхранява в специална среда.

За структурата и свойствата на Titanium казва на видеоклипа по-долу:

Свойства и характеристики на титан

Следователно Титан за днес е най-траен сред всички съществуващи технически материали, поради което въпреки сложността на получаване и високите изисквания за безопасност, тя се използва широко. Физическите характеристики на елемента са доста необичайни, но е много зависима от чистотата. Така чистите титан и сплави се използват активно в ракетата и въздухоплавателните средства, а техническите са неподходящи, тъй като поради примесите губи сила при високи температури.

Метална плътност

Плътността на веществото варира в зависимост от температурата и фазата.

• При температури от 0 до точката на топене намалява от 4.51 до 4.26 g / куб. cm и по време на фазовия преход се увеличават с 0.15% и след това отново намаля.
• Плътността на течния метал е 4.12 g / cube. cm и след това намалява с увеличаването на температурата.

Точки за топене и кипене

Фазовият преход споделя всички свойства на метала върху качеството, че α и β-фазата могат да бъдат изложени. Така, плътността до 883 ° С се отнася до качествата на а-фазата и температурата на топене и кипене - към параметрите на β-фазата.

• Точката на топене на титан (в градуса) е 1668 +/- 5 s;
• Точката на кипене достига 3227 ° С.

Titan Burning се разглежда в този видеоклип:

Механични характеристики

Титан е приблизително 2 пъти повече от желязо и 6 пъти алуминий, което го прави такъв ценен структурен материал. Показателите принадлежат към свойствата на а-фазата.

• Силата на веществото под напрежението е 300-450 mPa. Индикаторът може да бъде увеличен до 2000 MPa, добавяйки някои елементи, както и прибягване до специална обработка - втвърдяване и стареене.

Интересното е, че високата специфична якост титан запазва при най-ниските температури. Освен това, когато температурата намалява, якостта на огъване нараства: при +20, индикаторът е 700 mPa и при -196 - 1100 mPa.

• Еластичността на метала е относително малка, което е значителен недостатък на веществото. Модул на еластичност при нормални условия 110.25 GPA. В допълнение, титанът се характеризира с анизотропи: еластичността в различни посоки достига различни значения.
• Твърдостта на веществото в NV скалата е 103. и индикаторът е осреднен. В зависимост от чистотата на метала и естеството на примесите, твърдостта може да бъде по-висока.
• Условното добив е 250-380 mPa. Колкото по-висок е този индикатор, толкова по-добър продукт от веществото се противопоставя на товар и по-устойчивото износване. Индикаторът Titanium надвишава алуминиевите 18 пъти.

В сравнение с други метали, имащи една и съща решетка, металът има много прилична пластичност и коване.

Топлинен капацитет

Металът се характеризира с ниска топлопроводимост, така че в съответните зони - производството на термоелектроди, например, не се прилага.

• Топлопроводимостта е 16.76 л, w / (m × град). Той е по-малък от желязо 4 пъти и 12 пъти по-малко от това.
• Но коефициентът на топлинна разширение в титан е незначителен при нормална температура и се увеличава с нарастваща температура.
• Топлинният капацитет на метала е 0.523 kJ / (kg · k).

Електрически характеристики

Както най-често, ниската топлопроводимост осигурява ниска електрическа проводимост.

• Специфичното електрическо съпротивление на метала е много голямо - 42.1 · 10 -6 ома · cm при нормални условия. Ако смятате, че проводимостта на сребро, равна на 100%, тогава проводимостта на титанов ще бъде 3,8%.
• Титан е параграфи, т.е. не може да бъде намагнитизиран в полето, като желязо, но и избута от полето, тъй като няма. Имотът намалява с намаление на температурата линейно, но преминаването поне малко нараства. Специфичната магнитна чувствителност е 3.2 10 -6 g -1. Заслужава да се отбележи, че чувствителността, както и еластичността, образува анизотропи и варира в зависимост от посоката.

При температура от 3.8 до титан става свръхпроводник.

Устойчивост на корозия

При нормални условия титанът се характеризира с много високи антикорозионни свойства. Във въздуха тя покрива слой от титанов оксид с дебелина 5-15 микрона, която осигурява отлична инертност на химикалите. Металът не корозира във въздуха, морски въздух, морска вода, мокър хлор, хлор вода и много други технологични решения и реагенти, което прави материала, необходим в химическата, хартиената, петролната промишленост.

С нарастващата температура или силно смилане на метала, картината се променя драматично. Металът едва ли реагира с всички газове, които са част от атмосферата, а в течно състояние също ги абсорбира.

Безопасност

Титанът е един от най-биологично инертните метали. В медицината тя се използва за производството на протези, тъй като се характеризира с устойчивост на корозия, лекота и издръжливост.

Титанов диоксид не е толкова сигурен, въпреки че се използва много по-често - в козметологията, хранителната промишленост например. Според някои данни - UCLA, проучванията на патологията на професора на Робърт Шистла, наночастиците на титанов диоксид засягат генетичния апарат и могат да допринесат за развитието на рак. Освен това чрез кожата веществото не прониква, следователно използването на слънцезащитни продукти, което съдържа диоксид, опасностите не представляват, но веществото, което попада в организма - с хранителни багрила, биологични биографски доставки, може да бъде опасно.

Титанът е уникален траен, твърд и лек метал с много интересни химически и физични свойства. Тази комбинация е толкова ценна, че дори сложността на производителите на титанов и почистване не спира.

За как да разграничите титан от стомана, това видео ще каже:

Титан - лек издръжлив метален сребрист бял цвят. В две кристални модификации: α-Ti с шестоъгълна решетка, р-Ti с кубичен обемна опаковка, температурата на полиморфното превръщане на α↔p 883 ° C.OTTAN и титанови сплави комбинират лекота, сила, Висока устойчивост на корозия, разширения с ниски термични коефициенти, способност за работа в широк диапазон от температури.

Вижте също:

Структура

Титан има две аулотропни модификации. Модификацията с ниска температура, която съществува до 882 ° С, има шестоъгълна пакетна решетка с периоди А \u003d 0.296 пМ и С \u003d 0.472 nm. Модификацията с висока температура има решетка от центрифициран куб с период А \u003d 0.332 nm.
Полиморфната трансформация (882 ° С) по време на бавно охлаждане възниква в зависимост от нормалния механизъм за образуване на равносилни зърна и с бързо охлаждане - върху мъчителния механизъм за образуване на структура на иглата.
Титан има висока корозия и химическа устойчивост, дължаща се на защитния оксиден филм на повърхността му. Тя не корозира в свежи и морска вода, минерални киселини, царица водка и др.

Имоти

Точката на топене е 1671 ° С, точката на кипене е 3260 ° С, плътността α-ti и p-Ti е съответно 4.505 (20 ° С) и 4.32 (900 ° С) g / cm3, атомна плътност 5.71 × 1022 при / cm³. Пластмаса, заварена в инертна атмосфера.
Техническият титанов, прилаган в индустрията, съдържа кислородни примеси, азот, желязо, силиций и въглерод, увеличавайки якостта си, намалена чрез пластичност и засягаща температурата на полиморфната трансформация, която се появява в диапазона 865-920 ° С. За технически марки Titanium BT1-00 и W1-0, плътност от около 4.32 g / cm3, якостта от 300-550 mN / m2 (30-55 кг / тМ 2), относителното удължение не е по-ниско от 25% , твърдостта на Бринел 1150-1650 mN / m 2 (115-165 kgf / mm 2). Е парамагнит. Конфигурация на външната електронна обвивка Atom TI 3D24S2.

Той има висок вискозитет, под механична обработка, предразположен към залепване към режещия инструмент и затова е необходимо да се прилагат специални покрития върху инструмента, различни смазочни материали.

При нормална температура се покрива със защитен пасивен филм на TiO 2 оксид, благодарение на това, корозионните проучвания в повечето среди (с изключение на алкалната). Титанов прах има експлоатационен имот. Температура на движение 400 ° C.

Запаси и добив

Основни руди: ilmenite (Fetio 3), Rutile (TIO 2), Titanite (CatiSio 5).

За 2002 г., 90% от произведената титание се използва за производство на тита 2 титанов диоксид. Глобалното производство на титанов диоксид е 4,5 милиона тона годишно. Потвърдените резерви на титанов диоксид (без Русия) представляват около 800 милиона тона. За 2006 г., според американската геоложка услуга, по отношение на титанов диоксид и с изключение на Русия, резервите на ilmenite руди са 603-673 милиона тона и Рутилов - 49.7 - 52.7 милиона тона. По този начин, при текущата минност на световните доказани резерви на титанов (с изключение на Русия), е достатъчно повече от 150 години.

Русия има втората по света, след Китай, резервите на Титан. Базата на минералните ресурси на Титан Русия е 20 полета (от които 11 са местни и 9 места), съвсем равномерно разпръснати в страната. Най-големият от изследваните депозити се намира на 25 км от град Ухта (Коми Република). Депозитните резерви се оценяват на 2 милиарда тона.

Титановият руди се подлагат на сярна киселина или пирометалургична обработка. Продукт на обработка на сярна киселина - TIO 2 прах от титанов диоксид. Пирометалулургичният метод е ценен с кокс и се третира с хлор, като ги е реставриран с магнезий от титанов тетрахлорид при 850 ° С.

Полученият титанов "гъба" е интегриран и почистен. Ilimite концентрати се възстановяват в електрически дъгови пещи с последващо хлориране на възникващи титанови шлаки.

Произход

Титан е на 10-то място в природата в природата. Съдържанието в земната кора е 0.57% тегловни, в морска вода - 0.001 mg / l. В ултрабазични скали, 300 g / t, в BASIC - 9 kg / t, в кисели 2,3 kg / t, в глини и плочи от 4.5 kg / t. В земната кора Титан почти винаги е четиричленна и присъства само в кислородни съединения. Не се появява свободна форма. Титан при климатични условия и валежи има геохимичен афинитет с Al 2 O3. Тя се концентрира в боксит кора от изветряне и в утаяване на морската глина.
TITAN трансфер се извършва под формата на механични нинерали за отломки и под формата на колоиди. До 30% TIO 2 ще се натрупват в някои глини. Титановите минерали са устойчиви на атмосферни влияния и образуват основни концентрации на места. Има повече от 100 минерала, съдържащи титан. Най-важното от тях: Tio 2 Rutile, Ilmenit Fetio 3, Titanoagnetite Fetio 3 + FE3O 4, Perovskite Catio 3, Catisio 5 Titanite. Местните руди на титанов - ilmenite-Titaniumagnetite и маргинален - рутил-илменит-цирконичен.
Titanian депозитите са разположени на територията на Южна Африка, Русия, Украйна, Китай, Япония, Австралия, Индия, Цейлон, Бразилия, Южна Корея, Казахстан. В страните от ОНД, водещото място в изследваните резерви на титанови руди се съхранява от Руската федерация (58.5%) и Украйна (40.2%).

Приложение

Титановите сплави играят голяма роля в авиационната техника, където се стремят да получат най-лесния дизайн в комбинация с необходимата сила. Титан е лесен в сравнение с други метали, но в същото време може да работи при високи температури. От титанови сплави произвеждат подстригване, закрепващи части, мощност, части за шаси, различни агрегати. Тези материали също се използват в структурите на авиационните реактивни двигатели. Това ви позволява да намалите масата им с 10-25%. От титанови сплави произвеждат дискове и остриета на компресора, частите на приема на въздуха и направляващия апарат, скрепителни елементи.

Също така, титанов и неговите сплави се използват в ракетни хора. Благодарение на краткотрайното функциониране на двигателите и бързото преминаване на плътните слоеве на атмосферата в ракетата, проблемите на якостта на умората, статичната издръжливост и частично пълзене се отстраняват до голяма степен.

Техническият титан, дължащ се на недостатъчен пренос на топлина, не е подходящ за използване в авиацията, но поради изключително високата устойчивост на корозия в някои случаи, незаменим в химическата промишленост и корабостроене. Това се използва при производството на компресори и помпи за изпомпване на такива агресивни среди, като сярна и солна киселина и техните соли, тръбопроводи, армировка за изключване, автоклав, различни видове резервоари, филтри и др. Само титан има корозионна устойчивост в среда, като мокър хлор, водни и кисели хлорни разтвори, следователно оборудване за хлорната промишленост е направено от този метал. От титан, топлообменници, работещи в корозионно-активни носители, например в азотна киселина (непушачи). В корабостроенето Титан се използва за вземане на гребни винтове, покриващи кораби, подводници, торпеда и др. Тя не се придържа към титан и неговите сплави, които драстично увеличават съпротивлението на кораба, когато се движи.

Титанови сплави са обещаващи за използване в много други приложения, но тяхното разпределение в техниката е ограничено от високата цена и дефицит на титанов.

Титан (инж. Титан) - TI

Класификация

Strunz (8-то издание)	1 / A.06-05.
Дана (7-то издание)	1.1.36.1
Никел-Strunz (10-то издание)	1.Ab.05.

Страница 1.

Топлопроводимостта на титан е - 14 0 W / m градушка, която е малко по-ниска от термичната проводимост на легирана стомана. Материалът е добър, печати, обработени чрез рязане. Титанов заваряване е направен от волфрамов електрод в защитната атмосфера на аргон. Наскоро Титан се използва за изграждане на широка гама от тръби, лист, валцувана стомана.

Топлопроводимостта на титан е ниска - приблизително 13 пъти по-ниска от алуминий и 4 4 пъти по-ниска от желязото.

Топлопроводимостта на титан е близо до топлопроводимостта на неръждаема стомана и е 14 kcal / m от един час. Титан е добър, печати и задоволително обработен чрез рязане. При температура над 200 S е склонен да абсорбира газове. Титанов заваряване е направен от волфрамов електрод в защитната атмосфера на аргон.

Топлопроводимостта на титанов и нейните сплави е приблизително 15 пъти по-ниска от тази на алуминий и 3 5 - 5 пъти по-ниска от тази на стоманата. Коефициентът на линейно топлинна експанзия на титан също е значително по-нисък от този на алуминий и неръждаема стомана.

Топлинната проводимост на титан е 14 0 w / (m - k), която е малко по-ниска от топлопроводимостта на легирана стомана. Материалът е добър, печати, обработени чрез рязане. Титанов заваряване е направен от волфрамов електрод в защитната атмосфера на аргон. Наскоро Титан се използва за изграждане на широка гама от тръби, лист, валцувана стомана.

Коефициентът на топлопроводимост на титанов в областта на работните температури (20-400 в) е 0 057 - 0 055 CAL / (cm-C - с), който е около 3 пъти по-малко топлопроводимост от желязо, 16 пъти по-малко термична Проводимост на мед и близо до топлинна проводимост на неръждаема стомана аустенитна класа.

Ето защо, например, титанов топлопроводимост от 8 - 10 пъти по-малко топлопроводимост на алуминий.

Получените изчислените стойности на фонон на топлинната проводимост на титан съвпадат с оценката на тази стойност, направена в работата, където тя е приета, равна на 3 -: - 5 w / m-заек.

Когато допинг, както и с увеличаване на примесите, топлопроводимостта на титан обикновено се намалява. При нагряване на топлинната проводимост на сплавите, както и чист титан, увеличава; Вече на 500 - 600 s се приближава към топлопроводимостта на неприятния титан.

Титановият еластичен модул е \u200b\u200bпочти два пъти по-малък от железен еластичен модул, е на едно ниво с модула на медни сплави и е значително по-висок от този на алуминий. Титанова топлопроводимост: тя е около 7% от топлопроводимостта на алуминий и 16 5% от топлопроводимостта на желязото. Това е необходимо да се вземе предвид, когато металът се нагрява за обработка на налягането и по време на заваряване. Електрическото съпротивление на титан е приблизително 6 пъти повече от желязо и 20 пъти повече от алуминий.

На първо място е необходимо да се вземе предвид, че топлопроводимостта на титанов и нейните сплави при ниски температури е много ниска. При стайна температура, топлопроводимостта на титан е приблизително 3% от топлопроводимостта на мед и няколко пъти по-ниска от, например, в стоманите (топлопроводимостта на титаниев е 0 0367 кал / cm S, и топлинна проводима стомана 40 е 0 142 Kal. С нарастващата температура топлопроводимост се увеличава и се приближава до топлопроводимостта на стоманите. Това засяга скоростта на нагряване на титанови сплави в зависимост от температурата, към която те се нагряват, които могат да се видят при нагряване и охлаждане на технически чисти Титан (WT1) с напречно сечение от 150 mm (фиг.

Титан има ниска топлопроводимост, която е 13 пъти по-малко топлопроводимост на алуминий и 4 пъти по-малко топлопроводимост на желязо. С увеличаване на температурата, топлопроводимостта на титан е малко понижена и при 700 s е 0 0309 кал / cm.

Титан има ниска топлопроводимост, която е 13 пъти по-малко топлопроводимост на алуминий и 4 пъти по-малко топлопроводимост на желязо. С нарастващата температура, топлопроводимостта на титан е малко понижена и при 700 s е 0 0309 кал / cm s.

При заваряване с топене, за да се получи съединение с добро качество, е необходима надеждна защита срещу атмосферни газове (O2, NJ, Н2) на заваръчния метал, нагрява се до температура над 400 s от двете страни на шева. Растежът на зърната се изостря от ниската титанова топлопроводимост, която увеличава времето на пребиваване на заваръчния метал при високи температури. За да се преодолеят тези трудности, заваряването се извършва с минимално възможна рутинна енергия.