Титан метал. Титан шинж чанар. Титан ашиглах. Титанын агууламж ба химийн найрлага

Дэлхий дээрхи хамгийн түгээмэл элементүүдийн нэг бол титан юм. Судалгааны үр дүнгээс үзэхэд тархалт хэмжээгээрээ 4-рт бичигдэж, хөнгөн цагаан, төмөр, магнийн тэргүүлэх байр суурийг эзэлжээ. Ийм өргөн тархалттай байсан ч титан нь 20-р зуунд л аж үйлдвэрт ашиглагдаж эхэлсэн. Титан хайлш нь пуужингийн болон нисэхийн хөгжилд ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь бага нягтралтай, өндөр хүч чадалтай хослуулан зэврэлтэнд тэсвэртэй байдагтай холбоотой юм. Энэ материалын бүх шинж чанарыг илүү нарийвчлан авч үзье.

Титан ба түүний хайлшийн ерөнхий шинж чанарууд

Энэ нь титан хайлшийн үндсэн механик шинж чанар бөгөөд тэдгээрийн өргөн тархалтыг тодорхойлдог. Хэрэв та химийн найрлагад анхаарлаа хандуулдаггүй бол бүх титан хайлшийг дараахь байдлаар тодорхойлж болно.

1. Зэврэлтэнд тэсвэртэй. Ихэнх металлын сул тал бол өндөр чийгшилд өртөх үед гадаргуу дээр зэврэлт үүсдэг бөгөөд энэ нь материалын гадаад байдлыг улам дордуулахаас гадна үндсэн гүйцэтгэлийг бууруулдаг. Титан нь төмрийг бодвол чийгэнд бага мэдрэмтгий байдаг.
2. Хүйтэн эсэргүүцэл. Хэт бага температур нь титан хайлшийн механик шинж чанарыг мэдэгдэхүйц бууруулахад хүргэдэг. Бага температурт ажилласнаар эмзэг байдал мэдэгдэхүйц нэмэгдэхэд хүргэдэг нөхцөл байдлыг ихэвчлэн хангах боломжтой байдаг. Титаныг сансрын хөлөг онгоц үйлдвэрлэхэд ихэвчлэн ашигладаг.
3. Титан ба титан хайлш нь харьцангуй бага нягтралтай тул жинг мэдэгдэхүйц бууруулдаг. Хөнгөн металыг янз бүрийн салбарт өргөнөөр ашигладаг, жишээлбэл, онгоцны барилга, тэнгэр баганадсан барилга барих гэх мэт.
4. Өндөр тодорхой хүч чадал ба бага нягтрал нь ховор хосолсон шинж чанарууд юм. Гэсэн хэдий ч титан хайлшийг өнөө үед хамгийн өргөн хэрэглэгддэг нь энэхүү хослолоос үүдэлтэй юм.
5. Даралт боловсруулах явцад үйлдвэрлэх чадвар нь хайлшийг ихэвчлэн шахах эсвэл бусад боловсруулалтын явцад хоосон хэлбэрээр ашигладаг болохыг тодорхойлдог.
6. Соронзон орны нөлөөнд хариу арга хэмжээ авахгүй байх нь авч үзэж буй хайлшийг өргөнөөр ашиглах болсон шалтгаан болно. Соронзон орон үүсэх үед бүтцийг үйлдвэрлэх нөхцөл байдалтай тулгарах нь ихэвчлэн тохиолддог. Титан ашиглах нь холболтын боломжийг үгүй ​​болгодог.

Титан хайлшийн эдгээр гол давуу талууд нь тэдний өргөн тархалтыг тодорхойлсон болно. Гэсэн хэдий ч дээр дурьдсанчлан химийн тодорхой найрлагаас ихээхэн хамаардаг. Жишээ нь хайлш хийхэд ямар төрлийн бодис хэрэглэснээс хамаарч хатуулаг өөрчлөгдөж байгааг жишээ болгон нэрлэж болно.

Хайлах цэг нь 1700 хэм хүрч болох нь чухал юм. Үүнтэй холбогдуулан найрлага дахь халууны эсэргүүцэл мэдэгдэхүйц нэмэгдэж байгаа боловч боловсруулах үйл явц нь төвөгтэй байдаг.

Титан хайлшийн төрөл

Титан хайлшийг ангилах нь нэлээд олон тооны шинж чанарууд дээр суурилдаг. Бүх хайлшийг хэд хэдэн үндсэн бүлэгт хувааж болно.

1. Өндөр бат бэх, бүтцийн хувьд хүчтэй титаны хайлш бөгөөд энэ нь нэлээд өндөр уян хатан чанартай байдаг. Үүнтэй холбоотойгоор тэдгээрийг хувьсах ачаалал ихтэй эд анги үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно.
2. Дулаан тэсвэртэй бага нягтралтай хайлшийг температурын тодорхой хязгаарыг харгалзан халуунд тэсвэртэй никель хайлшаас хямд хувилбар болгон ашигладаг. Ийм титан хайлшийн бат бэх чанар нь химийн тодорхой найрлагаас хамааран нэлээд өргөн хүрээнд хэлбэлздэг.
3. Химийн нэгдэл дээр суурилсан титан хайлш нь бага нягтралтай өндөр температурт тэсвэртэй бүтэцтэй байдаг. Нягтшил мэдэгдэхүйц буурснаас болж жин буурч, дулааны эсэргүүцэл нь материалыг онгоц үйлдвэрлэхэд ашиглах боломжийг олгодог. Нэмж дурдахад өндөр уян хатан чанар нь мөн ийм брэндтэй холбоотой байдаг.

Титан хайлшийг тэмдэглэх нь тодорхой дүрмийн дагуу хийгддэг бөгөөд энэ нь бүх элементүүдийн концентрацийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Титан хайлшийн хамгийн түгээмэл зарим төрлийг нарийвчлан авч үзье.

Титан хайлшийн хамгийн нийтлэг агууламжийг харгалзан VT1-00 ба VT1-0-т анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Эдгээр нь техникийн титануудын ангилалд багтдаг. Энэхүү титан хайлшийн найрлага нь бат бөхийн бууралтыг тодорхойлдог нэлээд олон янзын хольцыг агуулдаг. Гэсэн хэдий ч хүч чадал буурснаас болж уян хатан чанар эрс нэмэгддэг. Технологийн өндөр уян хатан чанар нь тугалган цаас үйлдвэрлэхэд ч гэсэн техникийн титан авч болохыг тодорхойлдог.

Ихэнх тохиолдолд авч үзэж буй хайлшийн найрлага нь хүйтэн нөхцөлд ажилладаг. Үүнтэй холбоотойгоор хүч чадал нэмэгдэж байгаа боловч уян хатан чанар буурч байна. Олон шинжээчид авч үзсэн боловсруулалтын аргыг хамгийн сайн гэж нэрлэх боломжгүй гэж үздэг, учир нь энэ нь материалын үндсэн шинж чанаруудад нарийн төвөгтэй нөлөө үзүүлэхгүй.

VT5 хайлш нь ихэвчлэн хөнгөн цагааныг хайлшийн элемент болгон ашигладаг онцлогтой. Титан хайлш дахь хамгийн түгээмэл хайлшийн элемент гэж тооцогддог хөнгөн цагаан болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ нь доорхи зүйлүүдтэй холбоотой юм.

1. Хөнгөн цагааныг ашиглах нь уян хатан модулийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжтой.
2. Хөнгөн цагаан нь дулааны эсэргүүцлийн утгыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.
3. Энэхүү металл нь хамгийн түгээмэл зүйлүүдийн нэг бөгөөд энэ нь олж авсан материалын өртөг мэдэгдэхүйц буурч байгаатай холбоотой юм.
4. Устөрөгчийн хэврэг байдлын индекс буурч байна.
5. Хөнгөн цагааны нягтрал нь титантай харьцуулахад бага байдаг тул хайлшаар тооцдог бодисыг нэвтрүүлснээр хувийн бат бэхийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.

Халуун үед VT5 нь маш сайн хуурамч, өнхрүүлж, тамга дардаг. Тиймээс энэ нь ихэвчлэн хуурамч, өнхрөх эсвэл тамга дарахад ашиглагддаг. Ийм бүтэц нь 400 хэмээс илүүгүй цохилтыг тэсвэрлэж чаддаг.

Титан хайлш VT22 нь тэс өөр бүтэцтэй байж болох бөгөөд энэ нь химийн найрлагаас хамаарна. Материалын ашиглалтын онцлог шинж чанарууд нь дараахь зүйлийг агуулна.

1. Халуун даралтын үед технологийн өндөр уян хатан чанар.
2. Энэ нь баар, хоолой, хавтан, дардас, профиль үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг.
3. Бүх нийтлэг аргыг гагнуурын ажилд ашиглаж болно.
4. Чухал зүйл бол гагнуурын процесс дууссаны дараа үүссэн гагнуурын механик шинж чанар мэдэгдэхүйц нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор шаталтыг хийхийг зөвлөж байна.

VT22 титан хайлшийн гүйцэтгэлийг нарийн төвөгтэй зөөлрүүлэх технологи ашиглан сайжруулж болно. Энэ нь өндөр температурт халааж, хэдэн цагийн турш барих боломжийг олгодог бөгөөд дараа нь зууханд үе шаттайгаар хөргөлтийг хийж, удаан хугацаагаар барина. Өндөр чанартай шаталт хийсний дараа хайлш нь 350 градусаас дээш температур хүртэл халах чадвартай, өндөр ачаалалтай эд анги, байгууламж үйлдвэрлэхэд тохиромжтой. Жишээ нь их бие, далавч, удирдлагын систем эсвэл бэхэлгээний хэсгүүд орно.

Өнөөдөр титан хайлш VT6 нь гадаадад өргөн хэрэглэгддэг. Ийм титан хайлшийн зорилго нь өндөр даралтын дор ажиллах чадвартай цилиндр хийх явдал юм. Нэмж дурдахад хийсэн судалгааны үр дүнгээс харахад сансрын салбарт 50% тохиолдолд титан хайлшийг ашигладаг бөгөөд энэ нь түүний гүйцэтгэл, найрлагын хувьд VT6-тэй нийцдэг. Өнөөдөр ГОСТ стандартыг титан болон бусад олон хайлшийг тодорхойлоход гадаадад бараг ашигладаггүй тул үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Өөрийн өвөрмөц тэмдэглэгээг тэмдэглэгээнд ашигладаг.

ВТ6 нь ванадий найрлагад нэмж оруулсан тул онцгой үзүүлэлттэй байна. Энэхүү хайлшийн элемент нь зөвхөн хүч чадал төдийгүй уян хатан чанарыг нэмэгдүүлдэг гэдгээрээ онцлог юм.

Энэ хайлшийг халуун үед сайн хэлбэржүүлдэг бөгөөд үүнийг эерэг чанар гэж нэрлэж болно. Үүнийг ашиглахдаа хоолой, төрөл бүрийн профиль, ялтсууд, хуудас, дардас болон бусад олон хоосон зайг олж авдаг. Гагнуурын ажилд орчин үеийн бүх аргыг ашиглаж болох бөгөөд энэ нь тухайн титан хайлшийн хамрах хүрээг ихээхэн өргөжүүлдэг. Гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд дулааны боловсруулалтыг жишээлбэл, зөөлрүүлэх, унтраах зэргээр гүйцэтгэдэг. Удаан хугацааны турш шаталтыг 800 градусаас ихгүй температурт хийж байсан боловч хийсэн судалгааны үр дүнгээс харахад индикаторыг 950 хэм хүртэл нэмэгдүүлэх нь утга учиртай юм. Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд давхар annealing хийх ажлыг ихэвчлэн хийдэг.

VT8 хайлшийг мөн өргөн ашигладаг. Өмнөхтэй харьцуулахад илүү өндөр бат бэх, халуунд тэсвэртэй чанаруудтай байдаг. Тэд найрлагад их хэмжээний хөнгөн цагаан, цахиур нэмж хийснээр өвөрмөц гүйцэтгэлд хүрч чадсан. Энэхүү титан хайлшийг ажиллуулах хамгийн дээд температур нь ойролцоогоор 480 градус байдаг гэдгийг санах хэрэгтэй. Энэхүү найрлагын хувилбарыг VT8-1 гэж нэрлэж болно. Түүний гүйцэтгэлийн үндсэн шинж чанарууд нь дараахь байдалтай байна.

1. Өндөр дулааны тогтвортой байдал.
2. Хүчтэй бондоор хангаж өгдөг тул бүтцэд ан цав үүсэх магадлал бага байдаг.
3. Жишээлбэл, хүйтэн тамга дарах янз бүрийн боловсруулалтын процедурыг гүйцэтгэх үед үйлдвэрлэх чадвар.
4. Өндөр уян хатан чанар, хүч чадлыг нэмэгдүүлдэг.

Гүйцэтгэлийг мэдэгдэхүйц сайжруулахын тулд давхар изотермийн анализ хийх ажлыг ихэвчлэн хийдэг. Ихэнх тохиолдолд энэхүү титан хайлшийг цутгалт, цөөрөм, төрөл бүрийн хавтан, дардас болон бусад хоосон зайг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Гэсэн хэдий ч найрлагын шинж чанар нь гагнуур хийхийг зөвшөөрдөггүй гэдгийг санах нь зүйтэй.

Титан хайлшийг хэрэглэх

Титан хайлшийг ашиглах талбарыг авч үзвэл ихэнх сортууд нь нисэх онгоц, пуужин бүтээх салбарт, мөн далайн хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд хэрэглэгддэг болохыг тэмдэглэжээ. Агаарын хөлгийн хөдөлгүүрийн эд анги үйлдвэрлэхэд бусад металлууд харьцангуй бага температурт халах үед хайлж эхэлдэг тул бүтэц нь гажигтай байдаг тул тохиромжгүй байдаг. Мөн элементүүдийн жин нэмэгдэх нь үр ашгийг алдахад хүргэдэг.

Титан хайлшийг анагаах ухаанд хэрэглэх

Бид материалыг үйлдвэрлэлд ашиглах болно.

1. Янз бүрийн бодис нийлүүлэхэд ашигладаг хоолой.
2. Хавхлагыг хаах.
3. Химийн түрэмгий орчинд ашигладаг хавхлаг ба бусад ижил төстэй бүтээгдэхүүнүүд.
4. Нисэх онгоцны хийцэд хайлшийг арьс, төрөл бүрийн бэхэлгээ, явах эд анги, цахилгаан хэрэгсэл, бусад нэгжийг олж авахад ашигладаг. Судалгааны үр дүнгээс харахад ийм материалыг нэвтрүүлэх нь жинг 10-25% бууруулдаг.
5. Хэрэглээний өөр нэг чиглэл бол пуужин юм. Хөдөлгүүрийн богино хугацааны ажиллагаа, өндөр хурдтай хөдөлгөөн, өтгөн давхаргад орох нь бүтэц нь бүх материалыг тэсвэрлэх чадваргүй хүнд ачаалалтай болж байгаагийн шалтгаан болдог.
6. Химийн үйлдвэрт титан хайлшийг янз бүрийн бодисын нөлөөнд хариу үйлдэл үзүүлэхгүй тул ашигладаг.
7. Хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд титан нь давстай усны нөлөөнд хариу үйлдэл үзүүлэхгүй тул сайн байдаг.

Ерөнхийдөө титан хайлшийг хэрэглэх талбар нь маш өргөн цар хүрээтэй гэж хэлж болно. Энэ тохиолдолд хайлшийг хийдэг бөгөөд ингэснээр материалын ашиглалтын үндсэн чанарууд ихээхэн нэмэгддэг.

Титан хайлшийн дулааны боловсруулалт

Гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд титан хайлшийг дулааны боловсруулалт хийдэг. Гадаргуугийн давхаргын болор торыг дахин тохируулах нь 500 градусаас дээш температурт явагддаг тул энэ процесс нэлээд төвөгтэй байдаг. VT5 ба VT6-C хайлшийн хувьд шаталтыг ихэвчлэн хийдэг. Ажлын хэсгийн зузаан ба бусад шугаман хэмжээсээс хамааран барих хугацаа нь мэдэгдэхүйц ялгаатай байж болно.

Ашиглаж байх үед VT14-ээр хийсэн эд анги нь 400 градус хүртэл халах ёстой. Тиймээс дулааны боловсруулалт нь хатуурал, дараа нь хөгшрөлтийг хамардаг. Үүний зэрэгцээ бөхөөхийн тулд орчныг 900 орчим хэмийн халаагуурт халаах шаардлагатай байдаг бол хөгшрөлт нь 500 градусын дулаантай орчинд 12 цаг гаруй орчинд байх явдал юм.

Индукцийн халаалтын арга нь олон янзын дулааны боловсруулалт хийх боломжийг олгодог. Жишээлбэл, зөөлрүүлэх, хөгшрөх, хэвийн болгох гэх мэт. Гүйцэтгэлийн ямар шинж чанарыг олж авах шаардлагатай байгаагаас хамаарч дулааны боловсруулалтын тусгай горимыг сонгоно.

1metal.com Металлургийн зах зээл 1metal.com Металл арилжааны платформ 1 метал.ком дээр Украйны компаниудын титан ба түүний хайлшийн талаархи товч мэдээлэл 4.6 од 95 дээр үндэслэсэн

Титан ба түүний хайлш

Титан 6% -ийг агуулдаг дэлхийн царцдаст өргөн тархсан бөгөөд тархалтын хувьд хөнгөн цагаан, төмөр, магнийн дараа дөрөвт ордог. Гэсэн хэдий ч түүнийг олборлох үйлдвэрлэлийн аргыг ХХ зууны 40-өөд онд л боловсруулсан болно. Нисэх онгоц, пуужингийн салбарт гарсан ахиц дэвшлийн ачаар титан ба түүний хайлшийн үйлдвэрлэл эрчимтэй хөгжсөн. Энэ нь бага нягтрал, өндөр хүч чадал зэрэг титан зэрэг үнэ цэнэтэй шинж чанаруудыг хослуулсантай холбоотой юм (s.)/ r × ж), зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал, даралтын боловсруулалт, гагнах чадвар, хүйтэнд тэсвэртэй байдал, соронзон бус шинж чанарууд болон дор жагсаасан бусад үнэ цэнэтэй физик, механик шинж чанарууд.

Титанын физик ба механик шинж чанарууд (VT1-00)

Нягт r, кг / м 3	4.5 × 10 –3
Хайлах температур Т pl , ° C	1668 ± 4
Шугаман тэлэлтийн коэффициент a × 10 –6, deg –1	8,9
Дулаан дамжуулалт l, W / (m × deg)	16,76
Суналтын бат бэх s, МПа	300–450
Нөхцөлт ургацын стресс s 0.2 , МПа	250–380
Тодорхой хүч чадал / r × g× 10 –3, км	7–10
Суналт d,%	25–30
Харьцангуй нарийссан Y,%	50–60
Ердийн уян хатан модуль E´ 10 –3, МПа	110,25
Хяргах модуль G´ 10 –3, МПа	41
Пуассоны харьцаа м,	0,32
Хатуулаг HB	103
Цохилтын хүч KCU, J / см 2	120

Титан нь хоёр полиморфик өөрчлөлттэй: зургаан өнцөгт, сав баглаа боодолтой тор, титан гэхдээ= 0.296 нм, -аас= 0.472 нм ба өндөр температурт б-титаныг куб бүхий биеийн төвтэй тороор үечилсэн гэхдээ= 900 ° С-т 0.332 нм. Полиморф a "b хувиргалтын температур 882 ° C байна.

Титанын механик шинж чанар нь метал дахь хольцын агууламжаас ихээхэн хамаардаг. Төмөр, цахиур зэрэг хүчилтөрөгч, азот, нүүрстөрөгч, устөрөгч ба орлуулагч хольц байдаг. Хэдийгээр хольц нь бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг боловч уян хатан чанарыг эрс багасгаж, хамгийн хүчтэй сөрөг нөлөөг завсрын хольц, ялангуяа хий үүсгэдэг. Зөвхөн 0.003% H, 0.02% N буюу 0.7% O-г нэвтрүүлснээр титан нь хуванцар хэв гажилтын чадвараа бүрэн алдаж, хэврэг болдог.

Устөрөгч нь ялангуяа хор хөнөөлтэй байдаг устөрөгчийн эмзэг байдалтитан хайлш. Устөрөгч хайлуулах болон дараагийн боловсруулалт, ялангуяа хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүнийг даршилж байх үед метал руу ордог. Устөрөгч нь а-титан дотор уусдаггүй бөгөөд гидридын ламелар тоосонцор үүсгэдэг тул хатуулаг чанарыг бууруулдаг ба хожимдсон хугарлын туршилтанд сөрөг байдаг.

Титан үйлдвэрлэх үйлдвэрлэлийн арга нь титан хүдрийг баяжуулах, хлоржуулах, дараа нь титан тетрахлоридоос металлын магни (магни-дулааны арга) -аар багасгахад оршино. Энэ аргаар олж авсан титан хөвөн(ГОСТ 17746-79), химийн найрлага, механик шинж чанараас хамааран дараахь брэндүүдийг үйлдвэрлэдэг.
TG-90, TG-100, TG-110, TG-120, TG-130, TG-150, TG-T B (Хүснэгт 17.1-ийг үз). Эдгээр тоонууд нь Бринеллийн хатуулаг HB, T B - хатуу гэсэн үг юм.

Монолит титан авахын тулд хөвөнг нунтаг болгон нунтаглаж, шахаж, агшаах буюу вакуум эсвэл идэвхгүй хийн орчинд нуман зууханд дахин хайлуулна.

Титанын механик шинж чанарууд нь бат бөх ба уян хатан чанарыг сайн хослуулсан байдаг. Жишээлбэл, VT1-0 арилжааны хувьд цэвэр титан агуулсан нь: s v = 375-540 МПа, s 0.2 = 295-410 МПа, d ³ 20%, эдгээр шинж чанаруудын дагуу энэ нь олон тооны нүүрстөрөгч ба Cr-Ni зэврэлтэнд тэсвэртэй гангаас доогуур биш юм.

Титанын уян хатан чанар нь hcp сүлжээтэй (Zn, Mg, Cd) бусад металуудтай харьцуулахад харьцангуй бага байдгаас гулсах, ихэрлэх систем ихтэйгээр тайлбарлагддаг. -аас/гэхдээ= 1.587. Энэ нь титан ба түүний хайлшийн хүйтэнд тэсвэртэй холбоотой байх бололтой (дэлгэрэнгүйг Ch. 13-аас үзнэ үү).

Температур 250 ° С хүртэл өсөхөд титаний хүч бараг 2 дахин буурдаг. Гэсэн хэдий ч халуунд тэсвэртэй Ti-хайлш нь 300-600 ° С температурын хязгаарт тодорхой хүч чадлын хувьд тэнцүү байдаггүй; 600 ° С-ээс дээш температурт титан хайлш нь төмөр, никель дээр суурилсан хайлшаас доогуур байдаг.

Титан нь хэвийн уян хатан байдлын бага модультай байдаг ( Е= 110.25 GPa) - төмөр ба никелийнхээс бараг 2 дахин бага тул хатуу бүтэц үйлдвэрлэхэд төвөгтэй байдаг.

Титан бол реактив металлын нэг боловч түүний гадаргуу дээр тогтвортой идэвхгүй TiO 2 хальс үүсдэг тул үндсэн металлаар бат бэх холбогддог бөгөөд идэмхий орчинтой шууд харьцах чадварыг хасдаг. Энэ киноны зузаан нь ихэвчлэн 5-6 нм хүрдэг.

Оксидын хальсаны ачаар титан ба түүний хайлш нь агаар мандал, цэнгэг, далайн усанд зэврэхгүй, кавитацийн зэврэлт, стресс зэврэлтэнд тэсвэртэй, органик гаралтай хүчилд тэсвэртэй байдаг.

Титан ба түүний хайлшаар бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх нь хэд хэдэн технологийн шинж чанартай байдаг. Хайлмал титан нь химийн өндөр идэвхжилтэй тул хайлуулах, цутгах, нуман гагнуурыг вакуум эсвэл инертийн хийн орчинд хийж гүйцэтгэдэг.

Технологийн болон ашиглалтын үед, ялангуяа 550-600 ° С-ээс дээш халах үед титаныг исэлдэлт ба хийн ханалтаас (альфа давхарга) хамгаалах арга хэмжээ авах шаардлагатай байна (Ch. 3-ийг үзнэ үү).

Титан халуун үед сайн даралттай, хүйтэн үед сэтгэл хангалуун байдаг. Энэ нь амархан эргэлддэг, хуурамч, тамгатай байдаг. Титан ба түүний хайлшийг эсэргүүцэл ба аргон-нуман гагнуураар сайн гагнаж, гагнасан холбоосын өндөр бат бэх, уян хатан чанарыг хангаж өгдөг. Титанын сул тал нь наалдах хандлага, дулаан дамжуулалт багатай, антифрикцийн шинж чанар муутай тул боловсруулах чадвар муутай байдаг.

Титан хайлшийг хайлшлах гол зорилго нь хүч чадал, халуунд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлэхэд оршино. Хөнгөн цагаан, хром, молибден, ванадий, манган, цагаан тугалга болон бусад элементүүдтэй титан хайлшийг өргөн ашигладаг. Хайлшны элементүүд нь титанын полиморфик хувиралд маш их нөлөөлдөг.

Хүснэгт 17.1

Титаны хөвөнгийн зэрэг, химийн найрлага (%) ба хатуулаг (ГОСТ 17746-79)

	Ти, бага биш								Хатуулаг HB, 10/1500/30, дахиж байхгүй

Хүснэгт 17.2

Титаны хайлшийн агуулга, химийн найрлага (%) (ГОСТ 19807-91)

Тэмдэглэгээ тамга

Тэмдэглэл. Бүх хайлш дахь бусад хольцын нийлбэр 0.30%, VT1-00 хайлшаар 0.10% байна.

Титан хайлшийн бүтэц, улмаар титан хайлшийн шинж чанарт титан полиморфизмтай холбоотой фазын хувиргалт ихээхэн нөлөөлдөг. Зураг дээр. 17.1-т "титан хайлшийн элемент" төлөвийн диаграммуудын диаграммыг харуулсан бөгөөд эдгээр нь хайлшийн элементүүдийг титаныг полиморф хэлбэрт шилжүүлэхэд үзүүлэх нөлөөллийн шинж чанарыг 4 бүлэгт хувааж харуулсан болно.

а -Тогтворжуулагч(Al, O, N), полиморфын хувиралтын температурыг a «b нэмэгдүүлж, а-титан дээр суурилсан хатуу уусмалын хүрээг өргөжүүлдэг (Зураг 17.1, гэхдээ). Азот ба хүчилтөрөгчийн хэврэгших үр нөлөөг харгалзан титан хайлуулахад зөвхөн хөнгөн цагаан нь практик ач холбогдолтой юм. Энэ нь бүх үйлдвэрлэлийн титан хайлшийн хайлшийн үндсэн элемент бөгөөд тэдгээрийн нягтрал, устөрөгчийн хэврэгшилтийг бууруулж, бат бөх чанар, уян хатан байдлын модулийг нэмэгдүүлдэг. Тогтвортой бүтэцтэй хайлшийг дулааны боловсруулалтанд хатууруулахгүй.

Изоморф b-тогтворжуулагч (Mo, V, Ni, Ta гэх мэт), a «b -трансформацийн температурыг бууруулж, b-титан дээр суурилсан хатуу уусмалын мужийг өргөжүүлдэг (Зураг 17.1, б).

Эвтектоид үүсгэдэг б тогтворжуулагч (Cr, Mn, Cu гэх мэт) нь титантай TiX төрлийн металлын нэгдлүүдийг үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд хөргөх үед b фаз нь эвтектоидын хувиргалт b ® a + TiX (Зураг 17.1, онд). Ихэнх
b-тогтворжуулагч нь титан хайлшийн бат бэх, халуунд тэсвэртэй, дулааны тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлж уян хатан чанарыг нь бууруулдаг (Зураг 17.2.). Нэмж дурдахад (a + b) ба псевдо-б бүтэцтэй хайлшийг дулааны боловсруулалт (бөхөөх + хөгшрөх) аргаар хатууруулж болно.

Төвийг сахисан элементүүд (Zr, Sn) нь полиморфын хувирлын температурт мэдэгдэхүйц нөлөөлдөггүй бөгөөд титан хайлшийн фазын бүтцийг өөрчлөхгүй (Зураг 17.1, r).

Полиморфик b ® a-хувиргалт нь хоёр аргаар явагддаг. Удаан хөргөлт, атомын хөдөлгөөн ихтэй үед ердийн тархалтын механизмын дагуу хатуу а-уусмалын олон талт бүтэцтэй болдог. Түргэн хөргөлтийн үед мартенсик механизм бүхий диффузгүй мартенсик механизм үүсч, a буюу допингийн өндөр зэрэгтэй, ¢ гэж тэмдэглэнэ. A, a ¢, a ¢ ¢ болор бүтэц нь бараг ижил төрлийн (hcp) боловч a ба a тор нь илүү гажуудсан бөгөөд хайлшийн элементүүдийн концентраци ихсэх тусам гажилтын зэрэг нэмэгддэг. ¢ ¢ фазын тор нь зургаан өнцөгт гэхээсээ ромб хэлбэртэй гэсэн мэдээлэл [1] байдаг. Хөгшрөлтийн үед b-фаз буюу металлын фаз нь a ба ¢ ¢ үе шатуудаас ялгардаг.

Зураг. 17.1. Системийн төлөв байдлын диаграмм "Ti-хайлшин элемент" (диаграм):
гэхдээ) "Ti-a-тогтворжуулагч";
б) "Ти-изоморфик b-тогтворжуулагч";
онд) "Ти-эвтектоид үүсгэдэг б тогтворжуулагч";
r) "Ti-төвийг сахисан элементүүд"

Зураг. 17.2. Титанын механик шинж чанарт хайлшийн элементүүдийн үзүүлэх нөлөө

Титаны мартенсит нь завсрын уусмал болох өндөр бат бэх, хэврэг шинж чанараараа тодорхойлогддог нүүрстөрөгчийн ган мартенситээс ялгаатай нь орлуулагч уусмал бөгөөд а титан титаны хайлшийг унтрааж ялимгүй хатуурахад хүргэдэг бөгөөд уян хатан чанар огцом буурдаггүй. .

Б-тогтворжуулагчийн янз бүрийн агуулгатай титан хайлшийг удаан, хурдан хөргөх явцад үүсэх фазын хувиргалт, түүнчлэн үүссэн бүтцийг ерөнхий диаграммд тусгасан болно (Зураг 17.3). Энэ нь изоморфик b-тогтворжуулагчийн хувьд хүчинтэй (Зураг 17.1, б) ба эвтектоид үүсгэдэг б тогтворжуулагчийн хувьд ойролцоогоор (Зураг 17.1, онд), эдгээр хайлш дахь эвтектоидын задрал маш удаан явагддаг тул үл тоомсорлож болно.

Зураг. 17.3. "Ti-b-тогтворжуулагч" хайлшийн фазын найрлага дахь хурдаас хамаарч өөрчлөгдөх схем
b талбайн хөргөлт ба унтраах

Титан хайлшаар удаан хөргөхөд b-тогтворжуулагчийн концентрацаас хамааран бүтцийг олж авна: a, a + b, b тус тус.

M n - M k температурын хязгаарт мартенситийн өөрчлөлтийн үр дүнд унтрах үед (Зураг 17.3-т тасархай шугамаар харуулав) дөрвөн бүлэг хайлшийг ялгах хэрэгтэй.

Эхний бүлэгт б тогтворжуулагч элементүүдийн концентрацитай C 1 хүртэл хайлш орно, өөрөөр хэлбэл б-мужаас унтрахдаа зөвхөн ¢ (a ¢ ¢) бүтэцтэй хайлшийг багтаана. Эдгээр хайлшийг полиморф хувиралаас (a + b)-бүсийн температураас унтраасны дараа Т 1, тэдгээрийн бүтэц нь a ¢ (a ¢ ¢), a ба b фазын холимог бөгөөд доорхи температураас унтарсны дараа Т cr тэдгээр нь (a + b) бүтэцтэй байдаг.

Хоёрдахь бүлэг нь C 1-ээс C cr хүртэлх хайлшийн элементүүдийн концентрацитай хайлшуудаас бүрдэх ба b мужаас унтрахад мартенсит хувирал эцэс хүртэл үүсэхгүй бөгөөд бүтэц нь ¢ (a ¢ ¢) ) ба b. Полиморф хэлбэрийн хувиралтаас температурыг унтраасны дараа энэ бүлгийн хайлш Т cr нь a ¢ (a ¢ ¢), a ба b бүтэцтэй ба доорхи температураас бүрдэнэ Т cr - бүтэц (a + b).

Гурав дахь бүлгийн хайлшийг б тогтворжуулагч элементийн концентрацтай C cr-ээс C 2-ийн температурыг b бүс нутгийн температураас эсвэл полиморфик хувиралтаас температур хүртэл Т 2-т b фазын хэсгийг w фаз болгон хувиргахтай хамт дагалддаг бөгөөд унтраасны дараа ийм төрлийн хайлш нь (b + w) бүтэцтэй байдаг. Гурав дахь бүлгийн хайлш нь доорхи температураас унтарсны дараа Т 2 нь (b + a) бүтэцтэй байна.

Полиморф хувиралаас дээш температураас унтарсны дараа дөрөв дэх бүлгийн хайлш нь зөвхөн b бүтэцтэй, полиморф хувиралтаас доош температураас - (b + a) байна.

B ® b + w хувиргалт нь концентрацитай хайлшийг унтраах (C cr -C 2) болон метаболизмтай b фазтай С 2-аас дээш концентрацтай хайлшийг хөгшрөх явцад аль алинд нь тохиолдож болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. Титан хайлшийг хүчтэй зөөлрүүлдэг тул w-фаз байгаа нь ямар ч тохиолдолд хүсээгүй юм. Дулааны боловсруулалтын санал болгож буй горимууд нь үйлдвэрлэлийн хайлш дахь түүний агууламж эсвэл үйл ажиллагааны нөхцөлд гаднах байдлыг хасдаг.

Титан хайлшийн хувьд дараахь төрлийн дулааны боловсруулалтыг ашигладаг: зөөлрүүлэх, бөхөөх, хөгшрөлт, мөн химийн дулааны боловсруулалт (азотлох, цахиуржуулах, исэлдүүлэх гэх мэт).

Титаны хайлшийг бүхэлд нь титаны хайлшид зориулж бүтцийг бий болгох, бүтцийн болон концентрацийн нэгдмэл бус байдлыг тэгшлэх, мөн механик шинж чанарыг тэгшитгэх зорилгоор хийдэг. Шатаах температур нь дахин талсжих температураас өндөр байх боловч b төлөв байдалд шилжих температураас бага байх ёстой ( Т nn) үр тарианы өсөлтөөс зайлсхийх. Өргөдөл гаргах уламжлалт, хоёр ба изотермит анализ(бүтэц, шинж чанарыг тогтворжуулах), бүрэн бус(дотоод сэтгэлийн хямралыг арилгах).

Хатуулал ба хөгшрөлт (дулааны боловсруулалтыг хатууруулах) нь (а + б) бүтэцтэй титан хайлшид хамаарна. Дулааны боловсруулалтыг хатууруулах зарчим нь хиймэл хөгшрөлтийн үед а - ба б фазын тархсан бөөмсийг гаргаснаар бензин, б, а ¢, а ¢ ¢ үе шатуудыг олж авах, улмаар тэдгээрийн задралаас бүрдэнэ. Энэ тохиолдолд хатуурлын үр нөлөө нь метазал фазын төрөл, тоо хэмжээ, найрлага, хөгшрөлтийн дараа үүссэн а - ба б фазын хэсгүүдийн тархалтаас хамаарна.

Химийн дулааны боловсруулалтыг хатуулаг ба элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлэх, үрэлтийн нөхцөлд ажиллах үед "таталт" -ын эсэргүүцэл, ядрах бат бэхийг нэмэгдүүлэх, мөн зэврэлтэнд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй байдлыг сайжруулах зорилгоор хийдэг. Азотжуулах, цахиуржуулах, зарим төрлийн диффузийн металлжуулалт нь практик хэрэглээтэй байдаг.

Титан хайлш нь техникийн титантай харьцуулахад илүү өндөр бат бэх, өндөр температурт, уян хатан чанар, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг.

Дотоодын зэрэг, химийн найрлага
хайлш (GOST 19807-91) -ийг хүснэгтэд үзүүлэв. 17.2.

Үйлдвэрлэлийн технологийн дагуу титан хайлшийг хоёр хуваадаг боловсруулсан ба цутгамал; механик шинж чанарын түвшинд - хайлшийн хувьд бага хүч чадал, уян хатан чанар нэмэгдсэн, дундаж хүч чадал, өндөр хүч чадал; ашиглалтын нөхцлийн дагуу - дээр хүйтэнд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй, зэврэлтэнд тэсвэртэй . Дулааны боловсруулалтаар хатууруулах чадварын дагуу тэдгээрийг хуваана хатуурдагболон хүчитгээгүй, бүтцийн дагуу өргөгдсөн төлөвт а -, псевдо-а -, (а + б) -, псевдо-б - ба б-хайлш болгоно (Хүснэгт 17.3).

Титан хайлшийн бүлгүүд нь нөхцөлт тогтворжуулах коэффициентийн утгаар ялгаатай байдаг KbЭнэ нь b-тогтворжуулагч хайлшийн элементийн агууламж ба чухал найрлага дахь хайлшинд агуулагдах харьцааг харуулсан болно -ааскр. Хайлшид хэд хэдэн b тогтворжуулагч элемент агуулагдах тохиолдолд тэдгээрийн Kbгэж дүгнэв.

< 700 МПа, тухайлбал: а - VT1-00, VT1-0 (техникийн титан) зэрэг хайлш ба OT4-0, OT4-1 (Ti-Al-Mn систем), AT3 (Cr-ийн жижиг нэмэлтүүдтэй Ti-Al систем) , Fe, Si, B), бага хэмжээний б фазтай псевдо-а-хайлштай холбоотой. VT1-00 ба VT1-0 хайлш дахь хольц, OT4-0, OT4-1, AT3 хайлш дахь a- ба b-тогтворжуулагчтай бага зэрэг хайлштай тул эдгээр хайлшийн бат бэх шинж чанарууд нь цэвэр титантай харьцуулахад өндөр байдаг. .

Эдгээр хайлш нь халуун ба хүйтэн нөхцөлд өндөр уян хатан чанараараа ялгардаг тул бүх төрлийн хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүн: тугалган цаас, тууз, хуудас, хавтан, цутгалт, штамп, профиль, хоолой гэх мэт бүх төрлийн хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүнийг авах боломжтой юм. эдгээр хайлшаар боловсруулсан хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүнийг таб-д өгсөн болно. 17.4–17.6.

Хүснэгт 17.3

Титан хайлшийг бүтцээр нь ангилах

Хайлшийн бүлэг	Хайлшийн зэрэг
	VT1-00, VT1-0, VT5, VT5-1, PT-7M
Псевдо-хайлш (Kb< 0,25)	OT4-0, OT4-1, OT4, VT20, AT3
(a + b) -Martensitic анги ( Kb= 0,3–0,9)	VT6S, VT6, VT14, VT8, VT9, PT-3V, VT3-1, AT3
(a + b) - Шилжилтийн үеийн хайлш ( Kb= 1,0–1,4)
Псевдо-б-хайлш ( Kb= 1,5–2,4)	VT35 *, VT32 *, VT15
b - хайлш ( Kb= 2,5–3,0)

* Туршлагатай хайлш.

Хүснэгт 17.4

Титан хайлшийн хуудасны механик шинж чанар (ГОСТ 22178-76)

Титан зэрэг хайлш	Жишээ нөхцөл туршилтаар	Хуудасны зузаан, мм	Хамгийн дээд хүч, МПа	Суналт, d,%
	Залгагдсан
		Гэгээн 6.0-10.5
		Гэгээн 6.0-10.5
	Залгагдсан
		Гэгээн 6.0-10.5
		Гэгээн 6.0-10.5
		Гэгээн 6.0-10.5
			885 (885–1080)
	Залгагдсан		885 (885–1050)
		Гэгээн 5.0-10.5	835 (835–1050)
	Уурласан ба зохиомлоор настай
		Гэгээн 7.0-10.5
	Залгагдсан		930 (930–1180)
		Гэгээн 4.0-10.5
	Залгагдсан мөн залруулсан		980 (980–1180)
		Гэгээн 4.0-10.5

Тэмдэглэл. Хаалтанд байгаа утга нь гадаргуугийн өнгөлгөө өндөртэй хуудсанд зориулагдсан болно.

Хүснэгт 17.5

Титан хайлшин савааны механик шинж чанар (ГОСТ 26492-85)

Хайлшийн зэрэг	нөхцөл байдал туршигдсан дээж	Баарны диаметр,	Хязгаарлалт хүч чадал, МПа	Харьцангуй суналт d, %	Харьцангуй нарийсч,	Шок зуурамтгай чанар KCU, J / см 2
	Залгагдсан
	Залгагдсан
	Залгагдсан		885 (905–1050)
			835 (835–1050)
	Хатуурсан, хөгширсөн
	Залгагдсан
	Хатуурсан, хөгширсөн
	Залгагдсан		930 (980–1230)
			930 (930–1180)
			980 (980–1230)
			930 (930–1180)
			980 (1030–1230)
			930 (980–1230)
	Залгагдсан		885 (885–1080)
			865 (865–1080)
	Хатуурсан, хөгширсөн
	Залгагдсан		885 (930–1130)
			885 (885–1130)
			1030 (1080–1230)
			1030 (1080–1280)

Тэмдэглэл. Хаалтанд байгаа өгөгдөл нь илүү өндөр чанарын бааранд зориулагдсан болно.

Хүснэгт 17.6

Титан хайлш хавтангийн механик шинж чанар (ГОСТ 23755-79)

Хайлшийн зэрэг	нөхцөл байдал материал	Хавтангийн зузаан,	Хамгийн дээд хүч, МПа	Суналт d,%	Харьцангуй нарийсалт y,%	Цохилтын хүч KCU, J / см 2
	Үгүй бол дулааны эмчилгээ
	Залгагдсан
	Залгагдсан
	Ааштай, хөгшин
	Залгагдсан
	Дулааны боловсруулалтгүйгээр

Хуурамч, хуурамч хуурамчаар үйлдэх, хуудсыг хэвлэх, өнхрүүлэх, шахах ажлыг хүснэгтэд заасан горимын дагуу халуун байдалд явуулна. 17.7. Эцсийн өнхрөх, тамга дарах, зураг зурах болон бусад ажиллагааг хүйтэн нөхцөлд явуулдаг.

Эдгээр хайлш ба тэдгээрээс хийсэн бүтээгдэхүүнийг зөвхөн хүснэгтэд заасан горимын дагуу шаталтанд хамруулна. 17.8. Бүрэн бус шаталт нь механик боловсруулалт, металлаар хийсэн тамга, гагнуур гэх мэт дотоод стрессийг арилгахад ашиглагддаг.

Эдгээр хайлшийг хайлуулах (аргон-нум, живсэн нуман, электрослаг) ба контактын (цэг, галзуу) гагнуураар сайн гагнаж өгдөг. Гагнуурын гагнуурын үед гагнасан холбоосын бат бэх ба уян хатан чанар нь үндсэн металлынхтай бараг ижил байдаг.

Эдгээр хайлшийн зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь олон орчинд (далайн ус, хлорид, шүлт, органик хүчил гэх мэт) өндөр байдаг бөгөөд зөвхөн HF, H 2 SO 4, HCl болон бусад уусмалаас бусад тохиолдолд.

Програм. Эдгээр хайлшийг бараг бүх төрлийн хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүн, эд анги, хийц, түүний дотор гагнаж үйлдвэрлэхэд бүтцийн материал болгон өргөнөөр ашигладаг. Тэдний хэрэглээ нь сансрын инженерчлэл, химийн инженерчлэл, криогенийн инженерчлэл (Хүснэгт 17.9.), 300-350 ° С хүртэл температурт ажилладаг нэгж, байгууламжид хамгийн үр дүнтэй байдаг.

Энэ бүлэгт суналтын бат бэхтэй хайлш орно = 750-1000 МПа, тухайлбал: a - VT5 ба VT5-1 ангийн хайлш; OT4, VT20 зэрэглэлийн псевдо-хайлш; (a + b) - PT3V ангийн хайлш, түүнчлэн VT6, VT6S, VT14 хавсаргасан төлөвт.

Бага хэмжээний b-фаз (тэнцвэрийн төлөв дэх b-фазын 2-7%) агуулсан хайлш VT5, VT5-1, OT4, VT20, PT3V, VT6S, дулааны боловсруулалтанд ороогүй бөгөөд ашигладаг. хавсаргасан мужид. Хайлш VT6S нь заримдаа дулааны хатуурсан байдалд ашиглагддаг. VT6 ба VT14 хайлшийг шатаасан болон дулааны хатуурсан байдалд хоёуланг нь ашигладаг. Сүүлчийн тохиолдолд тэдний хүч нь 1000 МПа-аас их болж, өндөр бат бэх хайлшид зориулагдсан хэсэгт авч үзэх болно.

Харгалзан үзэж буй хайлшууд нь хүч чадлыг нэмэгдүүлж, хүйтэн төлөвт тохирсон уян хатан чанарыг хадгалж, халуун төлөвт сайн уян хатан чанарыг хадгалж үлддэг тул эдгээрээс бүх төрлийн хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүнийг авах боломжтой болгодог: хуудас, тууз, профиль, цутгалт, штамп , хоолой гэх мэт. VT5 хайлш нь үл хамаарах зүйл бөгөөд технологийн уян хатан чанар багатай тул хавтан, хавтангуудыг хийдэггүй. Даралтаар ажилладаг халуун горимыг хүснэгтэд үзүүлэв. 17.7.

Энэ ангиллын хайлш нь механик инженерчлэлд ашигладаг хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн дийлэнх хувийг эзэлдэг. Гол хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүний механик шинж чанарыг хүснэгтэд үзүүлэв. 17.4–17.6.

Бүх дунд зэргийн бат бэх хайлшийг титан хийхэд ашигладаг бүх төрлийн гагнуураар сайн гагнана. Гагнасан гагнасан холбоосын бат бэх ба уян хатан чанар нь үндсэн металлын бат бөх ба уян хатан шинж чанартай ойролцоо байна (VT20 ба VT6S хайлшийн хувьд энэ харьцаа 0.9-0.95 байна). Гагнуурын дараа гагнуурын дотоод ачааллыг арилгахын тулд дутуу шаталтыг зөвлөж байна (Хүснэгт 17.8).

Эдгээр хайлшийг боловсруулах чадвар сайн байна. Ихэнх идэмхий орчинд зэврэлтэнд тэсвэртэй байх нь техникийн титан VT1-0-тай төстэй байдаг.

Хүснэгт 17.7

Титан хайлшийн халуун горим

Хайлшийн зэрэг

Ембүү хуурамч горим

Хуурамч горим гажсан хоосон зай

Цоолтуурын горимыг дарна уу

Hammer цоолтуурын горим

Горим хуудас тамга дарах

температур хэв гажилт, ° С

зузаан, мм

температур хэв гажилт, ° C

температур хэв гажилт, ° С

температур хэв гажилт, ° С

температур хэв гажилт, ° C

төгсгөл

төгсгөл

төгсгөл

төгсгөл

Бүх зүйл зузаан

40–70 40–70

40–70 40–70

40–50** 70***

40–50** 70***

850 900–850

40–50** 70***

Бүх зүйл зузаан

* Нэг халаалтын хэв гажилтын зэрэг,%.

** (a + b) -бүсийн хэв гажилт.

*** b талбайн хэв гажилт.

Хүснэгт 17.8

Титан хайлшийг зөөлрүүлэх горим

Хайлшийн зэрэг	Хөнгөн температур, ° С		Тэмдэглэл
	Хуудас болон дэлгэрэнгүй мэдээлэл тэднээс	Баар, хуурамч, тамга, хоолой, профиль ба тэдгээрийн хэсгүүд
			445-585 ° C *
			445-585 ° C *
			480-520 ° C *
			520-560 ° C *
			545-585 ° C *
			Изотермийн шаталт: 870-920 ° С хүртэл халаах, барих, 600-650 ° С хүртэл хөргөх, зуухаар ​​хөргөх эсвэл өөр зууханд шилжүүлэх, 2 цаг барих, агаарт хөргөх
			550-600 ° С-т 2-5 цаг байлгана Давхар анализ, 850 ° С-ийн температурт сэлбэхэд агаар хөргөхийг зөвшөөрнө.
			550-650 ° C *
			Дараах горимуудын дагуу шаталтыг зөвшөөрнө: 1) 850 ° С хүртэл халаах, зуухаар ​​750 ° С хүртэл хөргөх, 3.5 цаг барих, агаарт хөргөх; 2) 800 ° С хүртэл халааж, 30 минут байлгана, зууханд 500 ° С хүртэл хөргөөд дараа нь агаарт хийнэ
			570-600 ° С - 1 цаг барьдаг давхар түлш. Изотермийн шаталт хийхийг зөвшөөрдөг: 920-950 ° С хүртэл халаах, зуухаар ​​хөргөх эсвэл 570-600 ° С-ийн температуртай өөр зууханд шилжүүлэх, 1 цаг барих, агаарт хөргөх.
			530-580 ° С - 2-12 цаг барьдаг давхар анилинг. Изотермийн шаталт хийхийг зөвшөөрдөг: 950-980 ° С хүртэл халаах, зуухаар ​​хөргөх, 530-580 ° С-ийн температуртай өөр зууханд шилжүүлэх, 2-12 цаг барих, агаар хөргөх
			550-650 ° C *
			Изотермийн шаталт хийхийг зөвшөөрдөг: 790-810 ° С хүртэл халаах, зуухаар ​​хөргөх, 640-660 ° С хүртэл өөр зууханд шилжүүлэх, 30 минут барих, агаарт хөргөх.
			Хуудасны эд ангиудыг 650-750 ° С температурт өргөхийг зөвшөөрдөг. (600-650 ° C) *
		(хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүний хэсэг, төрлөөс хамаарч)	2-4 ° C / мин-аас 450 ° C-ийн хурдтай зууханд хөргөөд дараа нь агаарт хөргөнө. 500-650 ° С-т 1-4 цаг байлгана Давхар annealing, 300 ° C хүртэл температурт, 2000 цаг хүртэл үргэлжлэх хэсгүүдэд давхар анализ хийхийг зөвшөөрнө.
			(545-585 ° С *)

* Дутуу шаталтын температур.

Хүснэгт 17.9

Бага температурт титан хайлшийн механик шинж чанар

	s in (MPa) температурт, ° С			d (%) температурт, ° С			КСU, температурт J / см 2, ° С

Програм. Эдгээр хайлшийг хуудсыг дарж бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашиглахыг зөвлөж байна (OT4, VT20), гагнасан эд анги, угсралтын ажилд, тамга дарсан хэсгүүдэд (VT5, VT5-1, VT6S, VT20) гэх мэт хайлш VT6S нь өргөн тархсан байдаг. хөлөг онгоц, өндөр даралтат сав үйлдвэрлэхэд ашигладаг. OT4, VT5 хайлшаар хийсэн эд анги, угсралт нь 400 ° С хүртэл температурт удаан хугацаанд ажиллах боломжтой бөгөөд богино хугацаанд - 750 ° C хүртэл; VT5-1, VT20 хайлшаас - удаан хугацаанд 450-500 ° С хүртэл температурт, богино хугацаанд - 800-850 ° С хүртэл хайлш. VT5-1, OT4, VT6S хайлшийг хөргөгчинд ашиглахыг зөвлөж байна. ба криогенийн инженерчлэл (Хүснэгт 17.9).

Энэ бүлэгт суналтын бат бэх s> 1000 МПа хайлш, тухайлбал (a + b) -VT6, VT14, VT3-1, VT22 зэрэг хайлш орно. Эдгээр хайлш дахь өндөр хүч чадлыг дулааны боловсруулалтыг хатууруулснаар олж авдаг (хатуурал + хөгшрөлт). Үл хамаарах зүйл бол өндөр хайлштай VT22 хайлш бөгөөд энэ нь шатсан төлөвт хүртэл> 1000 МПа байна.

Эдгээр хайлш нь өндөр бат бэхийн хамт сайн (VT6) ба сэтгэл ханамжтай (VT14, VT3-1, VT22) технологийн уян хатан чанарыг хадгалж байдаг бөгөөд ингэснээр тэдгээрээс янз бүрийн хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүн авах боломжтой болдог: хуудас (VT3- ээс бусад) 1), саваа, ялтсууд, цоолох, тамга дарах, профиль гэх мэт. Даралттай халуун ажиллах горимыг хүснэгтэд үзүүлэв. 17.7. VT6 ба VT14 хайлшийг залгагдсан төлөвт (»850 МПа-д) жижиг хэв гажилтаар хүйтэн даралттай байлгаж болно. Хатаасан ба хатуурсан төлөвт байгаа үндсэн хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүний механик шинж чанарыг хүснэгтэд үзүүлэв. 17.4–17.6.

Гетерофазын бүтцээс үл хамааран авч үзэж буй хайлш нь титан хийхэд ашигладаг бүх төрлийн гагнуурын хувьд гагнах чадвартай байдаг. Шаардлагатай хүч чадал, уян хатан чанарыг хангахын тулд бүрэн шаталт хийх шаардлагатай бөгөөд VT14 хайлшийн хувьд (гагнасан хэсгүүдийн зузаан нь 10-18 мм), хөгшрөлтийг дагаад бөхөөх ажлыг хийхийг зөвлөж байна. Энэ тохиолдолд гагнасан холболтын бат бэх чанар (хайлуулах гагнуур) нь үндсэн металлын бат бэхийн 0.9-ээс багагүй байна. Гагнасан холболтын уян хатан чанар нь үндсэн металлынхтай ойролцоо байна.

Машинист чанар нь хангалттай. Хайлш хайчлах нь залгагдсан ба дулааны хатуурсан байдлаар явагдана.

Эдгээр хайлшууд нь чийгшүүлсэн агаар мандал, далайн ус, бусад титан гэх мэт идэмхий орчинд зэвэрсэн болон халуунд хатуурсан нөхцөлд зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг.

Дулааны эмчилгээ . VT3-1, VT6, VT6S, VT14, VT22 хайлшийг хатууруулж хөгшрүүлдэг (дээрээс харна уу). Цул бүтээгдэхүүн, хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүн, гагнасан эд ангиудыг хатууруулах, хөгшрөхөд санал болгож буй халаалтын горимыг хүснэгтэд үзүүлэв. 17.10.

Бөхөөх явцад хөргөх ажлыг усанд, хөгшрөлтийн дараа агаарт хийдэг. VT6, VT6S хайлшаар хийсэн дээд тал нь 40-45 мм хүртэл, VT3-1, VT14, VT22 хайлшаар 60 мм хүртэл хэсгүүдэд бүрэн хатуурал өгдөг.

Бөхөөх, хөгшрөлт хийсний дараа (a + b) бүтэцтэй хайлшийн бат бөх чанар, уян хатан чанарыг хангахын тулд дулааны боловсруулалтыг хатуурахаас өмнө тэдгээрийн бүтцийг тэнцвэржүүлсэн эсвэл "сагс нэхэх" шаардлагатай байв. Хангалттай шинж чанар бүхий анхны бичил бүтцийн жишээг Зураг дээр үзүүлэв. 17.4 (төрөл 1-7).

Хүснэгт 17.10

Титан хайлшийг хатууруулах дулааны боловсруулалтын горим

Хайлшийн зэрэг	Полиморф өөрчлөлтийн температур Тхх, ° С	Температур бөхөөх халаалт, ° С	Температур хөгшрөлт, ° С	Үргэлжлэх хугацаа хөгшрөлт, h

Хөнгөн хайлж, хөгшрөх, зөөлрүүлсний дараа хэт халалтаас үүсэх b фазын үр тарианы анхдагч хил хязгаартай (8-9-р хэлбэр) хайлшийн анхны бүтэц нь хаягдал болоход хүргэдэг. Тиймээс хэт халсан бүтцийг дулааны боловсруулалтаар засах боломжгүй тул полиморфын хувирлын температураас дээш температурт халаах (a + b) - хайлшаас зайлсхийх хэрэгтэй.

Автомат температурын хяналт, бичлэг бүхий цахилгаан зууханд дулааны боловсруулалтын үед халаахыг зөвлөж байна. Хуваарь үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд дууссан эд анги, хуудасны халаалтыг хамгаалалтын уур амьсгалтай зууханд эсвэл хамгаалалтын бүрхүүл ашиглан хийх ёстой.

Температурыг тэгшитгэх, тэдгээрийн хэвийг багасгахын тулд хатууруулах зориулалттай нимгэн хуудасны хэсгүүдийг халаахад 30-40 мм зузаантай ган хавтанг зуухны доор байрлуулна. Нарийн төвөгтэй тохиргооны хэсгүүд болон нимгэн ханатай хэсгүүдийг хатууруулахын тулд бэхэлгээг бэхэлгээ, оосорноос урьдчилан сэргийлэх зорилгоор ашигладаг.

Хамгаалалтын агаар мандалгүй зууханд өндөр температурт боловсруулалт хийсний дараа (унтраах, зөөлрүүлэх) дараа боловсруулалтанд ороогүй хагас боловсруулсан бүтээгдэхүүнийг гидро-элсэнцэр эсвэл корундын элсээр боловсруулж, хуудасны бүтээгдэхүүнийг мөн адил өнгөлсөн байх ёстой.

Програм. Өндөр бат бэхийн титан хайлшийг чухал эд анги, угсралт хийхэд ашигладаг: гагнасан байгууламж (VT6, VT14), турбин (VT3-1), тамгаар гагнасан угсралт (VT14), өндөр ачаалалтай эд анги, тамга дарах байгууламж (VT22). Эдгээр хайлш нь 400 ° С хүртэл температурт удаан хугацаанд, 750 ° С хүртэл богино хугацаанд ажиллах боломжтой.

Бүтцийн материал болох өндөр бат бэхийн титан хайлшийн онцлог шинж чанар нь стресс баяжуулагчийн мэдрэх чадварыг нэмэгдүүлдэг. Тиймээс эдгээр хайлшийн эд ангиудыг төлөвлөхдөө хэд хэдэн шаардлагыг (гадаргуугийн чанар сайжирсан, нэг хэсгээс нөгөөд шилжих радиусын өсөлт гэх мэт) харгалзан үзэх шаардлагатай. бат бөх ган.

- 4-р үеийн 4-р бүлгийн элемент. Шилжилтийн метал нь үндсэн ба хүчиллэг шинж чанарыг харуулдаг бөгөөд байгальд нэлээд өргөн тархсан байдаг - 10-р байр. Үндэсний эдийн засагт хамгийн сонирхолтой зүйл бол өндөр металлын хатуулаг, хөнгөн байдлыг хослуулсан явдал бөгөөд энэ нь онгоц бүтээхэд зайлшгүй шаардлагатай элемент болгодог. Энэ нийтлэл нь титан металлын тэмдэглэгээ, хайлш болон бусад шинж чанаруудын талаар танд ярих бөгөөд ерөнхий тодорхойлолт, сонирхолтой баримтуудыг өгнө.

Гаднах төрхөөрөө метал нь гантай төстэй боловч механик чанар нь илүү өндөр байдаг. Үүний зэрэгцээ титан нь бага жинтэй - молекулын жингээрээ ялгардаг 22. Элементийн физик шинж чанарыг нэлээд сайн судалж үзсэн боловч тэдгээр нь металлын цэвэр байдлаас ихээхэн хамаардаг бөгөөд энэ нь мэдэгдэхүйц хазайлт үүсгэдэг.

Нэмж дурдахад түүний өвөрмөц химийн шинж чанар нь чухал юм. Титан нь шүлт, азотын хүчилд тэсвэртэй бөгөөд нэгэн зэрэг хуурай галоген, хүчтэй температурт хүчилтөрөгч, азоттой харилцан үйлчилдэг. Хамгийн муу нь, хэрэв гадаргуу нь идэвхитэй байвал өрөөний температурт хүртэл устөрөгчийг шингээж эхэлдэг. Хайлмалдаа хүчилтөрөгч, устөрөгчийг маш их шингээдэг тул хайлалтыг вакуум хэлбэрээр хийх шаардлагатай болдог.

Бие махбодийн шинж чанарыг тодорхойлдог өөр нэг чухал шинж чанар бол төлөв байдлын 2 үе шат орших явдал юм.

• Бага температур- α-Ti нь зургаан өнцөгт, ойрхон савласан тортой, бодисын нягтрал 4.55 г / см. см (20 С-т).
• Өндөр температур- β-Ti нь биенд төвлөрсөн куб тороор тодорхойлогддог бөгөөд фазын нягтрал нь бага, 4, 32 г / см байна. харна уу (900С-т).

Фазын шилжилтийн температур 883 С байна.

Хэвийн нөхцөлд металыг хамгаалалтын исэл хальсаар хучдаг. Хэрэв байхгүй бол титан нь маш их аюул учруулдаг. Тиймээс титан тоос дэлбэрч болно, ийм флэшийн температур 400С байна. Титан үртэс нь галын аюултай материал бөгөөд тусгай орчинд хадгалагддаг.

Доорх видеон дээр титаний бүтэц, шинж чанарын талаар өгүүлдэг:

Титанын шинж чанар ба шинж чанар

Өнөөдөр титан нь одоо байгаа бүх техникийн материалуудаас хамгийн удаан эдэлгээтэй байдаг тул олж авах нарийн төвөгтэй байдал, аюулгүй байдлын өндөр шаардлагыг үл харгалзан өргөн хэрэглэгддэг. Элементийн физик шинж чанар нь нэлээд ер бусын боловч цэвэр ариун байдлаас ихээхэн хамаардаг. Тиймээс цэвэр титан ба хайлшийг пуужин, нисэх онгоцны үйлдвэрт идэвхтэй ашигладаг бол техникийн хувьд тохиромжгүй, учир нь хольцын улмаас өндөр температурт хүч чадлаа алддаг.

Металлын нягтрал

Бодисын нягтрал нь температур ба фазын дагуу өөрчлөгддөг.

• 0-ээс хайлах цэг хүртэлх температурт энэ нь 4.51-ээс 4.26 г / см хүртэл буурдаг. см, фазын шилжилтийн үед 0.15% -иар өсч, дараа нь дахин буурна.
• Шингэн металлын нягтрал 4.12 г / куб. см, дараа нь температур нэмэгдэх тусам буурдаг.

Хайлах ба буцалгах цэгүүд

Фазын шилжилт нь металлын бүх шинж чанарыг α- ба β фазын үзүүлж болох шинж чанаруудад хуваадаг. Тиймээс 883 С хүртэлх нягтрал нь α-фазын чанар, хайлах ба буцалгах цэгүүд - β-фазын параметрүүдийг хэлнэ.

• Титан хайлах цэг (градусаар) 1668 +/- 5 С;
• Буцалгах цэг 3227 С хүрдэг.

Титан шатаах талаар энэ видеонд дурдсан болно:

Механик шинж чанарууд

Титан нь төмрөөс 2 дахин, хөнгөн цагаанаас 6 дахин хүчтэй тул бүтцийн хувьд үнэ цэнэтэй материал болгодог. Шалгуур үзүүлэлтүүд нь α-фазын шинж чанаруудтай холбоотой байдаг.

• Бодисын суналтын бат бэх чанар нь 300-450 МПа байна. Шалгуур үзүүлэлтийг зарим элементийг нэмж, тусгай боловсруулалт хийх замаар хатууруулах, хөгшрөх замаар 2000 МПа хүртэл нэмэгдүүлэх боломжтой.

Титан нь хамгийн бага температурт ч гэсэн өндөр хүч чадлаа хадгалж байдаг нь сонирхолтой юм. Үүнээс гадна температур буурахад гулзайлтын хүч нэмэгддэг: +20 С-т индикатор 700 МПа, -196 - 1100 МПа байна.

• Металлын уян хатан байдал харьцангуй бага бөгөөд энэ нь тухайн бодисын мэдэгдэхүйц сул тал юм. Хэвийн нөхцөлд уян хатан байдлын модуль нь 110.25 GPa байна. Нэмж дурдахад титан нь анизотропийн шинж чанартай байдаг: янз бүрийн чиглэлд уян хатан чанар нь өөр өөр утгад хүрдэг.
• Бодисын HB-ийн хатуулаг нь 103. Үүнээс гадна үзүүлэлт нь дунджаар байна. Металлын цэвэр байдал, хольцын шинж чанараас хамаарч хатуулаг нь илүү өндөр байдаг.
• Уламжлалт ургацын цэг нь 250-380 МПа байна. Энэ үзүүлэлт өндөр байх тусам бодисоос гарах бүтээгдэхүүн нь ачааллыг илүү сайн дааж, элэгдлийг эсэргүүцэх чадварыг нэмэгдүүлдэг. Титан индекс нь хөнгөн цагааны индексээс 18 дахин их байна.

Үүнтэй ижил тортой бусад металлуудтай харьцуулахад метал нь маш сайн уян хатан, уян хатан байдаг.

Дулааны багтаамж

Металл нь бага дулаан дамжуулалттай байдаг тул холбогдох газруудад жишээлбэл, термоэлектрод үйлдвэрлэхэд ашигладаггүй.

• Түүний дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь 16.76 л, Вт / (м × градус) юм. Энэ нь төмрийнхөөс 4 дахин бага, төмрийнхөөс 12 дахин бага юм.
• Нөгөөтэйгүүр, титанын дулааны тэлэлтийн коэффициент хэвийн температурт үл тоомсорлож, температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг.
• Металлын дулааны багтаамж 0.523 кДж / (кг · К).

Цахилгааны шинж чанар

Ихэнх тохиолдолд бага дулаан дамжуулалт нь бага цахилгаан дамжуулах чанарыг өгдөг.

• Металлын цахилгаан эсэргүүцэл маш өндөр байдаг - ердийн нөхцөлд 42.1 · 10 -6 ом · см. Хэрэв бид мөнгөний дамжуулалтыг 100% гэж үзвэл титан 3.8% байх болно.
• Титан бол парамагнет юм, өөрөөр хэлбэл түүнийг төмрийн адил талбайд соронзлох боломжгүй, гэхдээ талбараас хөөж гаргах болно. Энэ шинж чанар нь температур буурах тусам шугаман хэлбэрээр буурч байгаа боловч хамгийн бага хэмжээг өнгөрсний дараа бага зэрэг нэмэгддэг. Соронзон мэдрэх чадвар нь 3.2 10 -6 G -1 байна. Мэдрэмж, уян хатан чанар нь анизотроп үүсгэдэг бөгөөд чиглэлээс хамаарч өөрчлөгдөж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.

3.8 К-ийн температурт титан нь хэт дамжуулагч болдог.

Зэврэлтэнд тэсвэртэй

Ердийн нөхцөлд титан нь зэврэлтээс хамгаалах маш өндөр шинж чанартай байдаг. Агаарт энэ нь 5-15 мкм зузаантай титан оксидын давхаргаар хучигдсан байдаг бөгөөд энэ нь маш сайн химийн инерцийг өгдөг. Металл нь агаар, далайн агаар, далайн ус, чийглэг хлор, хлорын ус болон бусад олон тооны технологийн шийдэл, урвалж бодисуудад зэврэхгүй бөгөөд ингэснээр материалыг хими, цаас үйлдвэрлэх, газрын тосны салбарт зайлшгүй шаардлагатай болгодог.

Температурыг нэмэгдүүлэх эсвэл металлыг хүчтэй нунтаглах үед зураг нь эрс өөрчлөгддөг. Металл нь агаар мандлыг бүрдүүлдэг бараг бүх хийнүүдтэй урвалд ордог бөгөөд шингэн төлөвт тэдгээрийг шингээдэг.

Аюулгүй байдал

Титан бол биологийн хувьд идэвхгүй металлын нэг юм. Анагаах ухаанд зэврэлтэнд тэсвэртэй, хөнгөн, удаан эдэлгээтэй тул протез үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Титанын давхар исэл нь тийм ч аюулгүй биш боловч үүнийг ихэвчлэн гоо сайхан, хүнсний үйлдвэрт ашигладаг. UCLA-ийн зарим мэдээллээс үзэхэд эмгэг судлалын профессор Роберт Шистлийн хийсэн судалгаагаар титанын давхар исэл нано ширхэгүүд нь генетикийн аппаратад нөлөөлж, хорт хавдрын хөгжилд хувь нэмэр оруулж болзошгүй юм. Үүнээс гадна, бодис нь арьсаар дамждаггүй тул диоксид агуулсан нарнаас хамгаалах тосыг хэрэглэх нь аюул учруулдаггүй боловч бие махбодид ордог бодис нь хүнсний будаг, биологийн нэмэлттэй хамт аюултай байдаг.

Титан бол өвөрмөц хүчтэй, хатуу, хөнгөн металл бөгөөд маш сонирхолтой химийн болон физик шинж чанартай байдаг. Энэхүү хослол нь маш үнэ цэнэтэй тул титан хайлуулж, цэвэршүүлэхэд тулгардаг бэрхшээлүүд хүртэл үйлдвэрлэгчдийг зогсоохгүй.

Титаныг гангаас яаж ялгах вэ, энэ видео танд дараахь зүйлийг хэлэх болно.

Титан- мөнгөлөг цагаан өнгийн хөнгөн, удаан эдэлгээтэй металл. Энэ нь хоёр талст өөрчлөлтөд орно: α-Ti нь зургаан өнцөгт ойр савласан тортой, body-Ti нь куб төвтэй савлагаатай, полиморфын хувиралтын температур α temperature 883 ° C Титан ба титан хайлш нь хөнгөн, бат бөх, өндөр зэврэлтийг нэгтгэдэг. эсэргүүцэл, бага дулааны коэффициент.тэлэлт, олон төрлийн температурт ажиллах чадвар.

Мөн үзнэ үү:

БҮТЭЦ

Титан нь хоёр аллотроп өөрчлөлттэй байдаг. 882 ° C хүртэл байдаг бага температурын өөрчлөлт нь a = 0.296 нм ба c = 0.472 нм периодтой зургаан өнцөгт ойр хавтасласан тортой. Өндөр температурын өөрчлөлт нь биеийн төвтэй шоо дөрвөлжин тортой бөгөөд a = 0.332 нм хугацаатай.
Удаан хөргөхөд полиморф өөрчлөлт (882 ° C) тэнцүү үр тариа үүсэх хэвийн механизмын дагуу, хурдан хөргөх үед мартенсит механизмын дагуу ацикуляр бүтэц үүсдэг.
Титан нь гадаргуу дээр хамгаалалтын исэл хальсан тул зэврэлт, химийн өндөр эсэргүүцэлтэй байдаг. Энэ нь цэвэр ба далайн ус, эрдэс хүчил, аква регия гэх мэт зэврэлтэнд өртөхгүй.

ХӨРӨНГӨ

Хайлах цэг нь 1671 ° C, буцлах цэг нь 3260 ° C, α-Ti ба β-Ti-ийн нягт нь тус тус 4.505 (20 ° C) ба 4.32 (900 ° C) г / см³, атомын нягт 5.71 байна. × 1022 at / cm³. Инерцийн уур амьсгалд гагнах боломжтой хуванцар.
Аж үйлдвэрт ашигладаг арилжааны титан нь хүчилтөрөгч, азот, төмөр, цахиур, нүүрстөрөгчийн хольц агуулдаг бөгөөд энэ нь түүний хүчийг нэмэгдүүлж, уян хатан чанарыг бууруулж, 865-920 ° C-ийн хүрээнд тохиолддог полиморфик хувирлын температурт нөлөөлдөг. Техникийн титан VT1-00 ба VT1-0-ийн хувьд нягтрал нь 4.32 г / см 3, суналтын бат бэх нь 300-550 MN / m 2 (30-55 kgf / mm 2), суналт 25-аас багагүй байна. %, Бринеллийн хатуулаг нь 1150 -1650 Mn / m 2 (115-165 kgf / mm 2). Энэ бол параметик юм. Ti атомын гаднах электрон бүрхүүлийн тохиргоо нь 3d24s2 байна.

Энэ нь зуурамтгай чанар сайтай тул зүсэх хэрэгсэлд наалддаг тул багаж хэрэгсэл дээр тусгай бүрхүүл, янз бүрийн тослох материал түрхэх шаардлагатай байдаг.

Хэвийн температурт энэ нь TiO 2 оксидын хамгаалалтын идэвхгүй хальсаар хучигдсан байдаг тул ихэнх орчинд (шүлтлэгээс бусад) зэврэлтэнд тэсвэртэй байдаг. Титан тоос нь дэлбэрэх хандлагатай байдаг. Гэрэлтэх цэг 400 ° C

НӨӨЦ, ҮЙЛДВЭРЛЭЛ

Үндсэн хүдэр нь ильменит (FeTiO 3), рутил (TiO 2), титанит (CaTiSiO 5) юм.

2002 оны хувьд олборлосон титаний 90% -ийг титанын давхар исэл TiO 2 үйлдвэрлэхэд ашигласан болно. Титанын давхар ислийн дэлхийн үйлдвэрлэл жилд 4.5 сая тонн байв. Титанын давхар ислийн батлагдсан нөөц (Оросоос бусад) 800 орчим сая тонн байна. 2006 оны хувьд АНУ-ын Геологийн албаны мэдээлснээр титанын давхар исэл ба Оросыг тооцохгүй бол ильменитийн хүдрийн нөөц 603-673 сая тонн, рутилын нөөцтэй байна. хүдэр - 49.7- 52.7 сая тонн.Тиймээс дэлхийн титан батлагдсан нөөцийг (ОХУ-аас бусад) олборлох өнөөгийн түвшинд 150 гаруй жилийн хугацаанд хангалттай байх болно.

Орос титанын нөөцөөрөө дэлхийд Хятадын дараа хоёрдугаарт ордог. ОХУ дахь титанын эрдэс баялгийн бааз нь 20 ордоос бүрддэг (үүнээс 11 нь анхдагч, 9 нь шороон орд) бөгөөд эдгээр нь улс даяар жигд тархсан байдаг. Судлагдсан ордуудын хамгийн том нь Ухта хотоос (Бүгд Найрамдах Коми) 25 км зайд оршдог. Ордын нөөцийг 2 тэрбум тонн гэж тогтоосон.

Титаний хүдрийн баяжмалыг хүхрийн хүчил эсвэл пирометаллургийн боловсруулалтанд хамруулдаг. Хүхрийн хүчил боловсруулах бүтээгдэхүүн нь титаний давхар исэл TiO 2 нунтаг юм. Пирометаллургийн аргаар хүдрийг коксоор боловсруулж хлороор боловсруулж, титан тетрахлоридын уурыг 850 0С-т хүлээн авч магнийн хэмжээгээр багасгана.

Үүссэн титан "хөвөн" -ийг дахин хайлуулж цэвэршүүлдэг. Илменитийн баяжмалыг цахилгаан нуман зууханд багасгаж дараа нь үүссэн титан шаарыг хлоржуулна.

ГАРАЛ

Титан бол байгальд хамгийн их тархсан 10-рт ордог. Дэлхийн царцдасын агууламж жингийн 0.57%, далайн усанд 0.001 мг / л байна. Хэт ультра чулуулагт 300 г / т, үндсэн чулуулагт 9 кг / т, хүчиллэг чулуулагт 2.3 кг / т, шавар, занарт 4.5 кг / т. Дэлхийн царцдаст титан нь бараг үргэлж дөрвөн валентлаг байдаг бөгөөд зөвхөн хүчилтөрөгчийн нэгдлүүдэд байдаг. Үнэгүй хэлбэрээр олдсонгүй. Титан нь өгөршил, тунадасжилтийн нөхцөлд Al 2 O 3-тай геохимийн хамааралтай байдаг. Энэ нь өгөршиж буй царцдасын боксит болон далайн шавар хурдасанд төвлөрдөг.
Титан нь ашигт малтмалын механик хэлтэрхий, коллоид хэлбэрээр шилждэг. Жингийн 30% хүртэл TiO 2 зарим шаварт хуримтлагддаг. Титан ашигт малтмал нь цаг уурын нөлөөнд тэсвэртэй, шороон орцонд их хэмжээний концентраци үүсгэдэг. 100 гаруй ашигт малтмал нь титан агуулсан байдаг. Эдгээрээс хамгийн чухал нь рутил TiO 2, ilmenite FeTiO 3, титаномагнетит FeTiO 3 + Fe3O 4, перовскит CaTiO 3, титанит CaTiSiO 5. Анхдагч титанын хүдэр байдаг - илменит-титаномагнетит ба шороон ордын хүдэр - рутил-илменит-циркон.
Титанын ордууд Өмнөд Африк, Орос, Украин, Хятад, Япон, Австрали, Энэтхэг, Цейлон, Бразил, Өмнөд Солонгос, Казахстанд байрладаг. ТУХН-ийн орнуудад Оросын Холбооны Улс (58.5%), Украин (40.2%) нь титанын хүдрийн хайгуулын нөөцөөр тэргүүлэх байр суурийг эзэлдэг.

ХЭРЭГЛЭЭ

Титан хайлш нь нисэхийн инженерчлэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд шаардлагатай хүчийг хослуулан хамгийн хөнгөн загварыг олж авах зорилго тавьдаг. Титан нь бусад металуудтай харьцуулахад бага жинтэй боловч өндөр температурт ажиллах чадвартай байдаг. Титан хайлш нь бүрхүүл, бэхэлгээний эд анги, цахилгаан хэрэгсэл, явах эд ангийн эд анги, төрөл бүрийн нэгж үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг. Түүнчлэн эдгээр материалыг нисэх онгоцны тийрэлтэт хөдөлгүүрийн дизайнд ашигладаг. Энэ нь тэдний жинг 10-25% бууруулах боломжийг олгодог. Титан хайлш нь компрессорын диск ба ир, агаар сорогч ба чиглүүлэгч ванны хэсэг, бэхэлгээг үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг.

Титан ба түүний хайлшийг пуужингийн салбарт ашигладаг. Хөдөлгүүрүүдийн богино хугацааны ажиллагаа, пуужингийн салбарт агаар мандлын өтгөн давхаргыг хурдан нэвтрүүлэх зэргээс шалтгаалан ядаргааны бат бөх байдал, статик тэсвэр тэвчээр, мөлхөгчдийн асуудлууд үндсэндээ арилдаг.

Техникийн титан нь дулааны хүч чадал хангалтгүй тул нисэхэд ашиглахад тохиромжгүй боловч зэврэлтэнд тэсвэртэй тул зарим тохиолдолд химийн үйлдвэр, хөлөг онгоцны үйлдвэрлэлд зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Энэ нь хүхрийн ба давсны хүчил, тэдгээрийн давс, дамжуулах хоолой, хавхлага, автоклав, төрөл бүрийн сав, шүүлтүүр гэх мэт түрэмгий орчинг шахахад ашигладаг компрессор, шахуурга үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг. Зөвхөн титан нь чийглэг хлор, усан ба хүчиллэг хлорын уусмал зэрэг орчинд зэврэлтэнд тэсвэртэй тул хлорын үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийг энэ металлаар хийдэг. Дулаан солилцуур нь идэмхий орчинд ажилладаг, тухайлбал азотын хүчил (утаагүй) ажилладаг титанаар хийгдсэн байдаг. Усан онгоцны үйлдвэрлэлд титан нь сэнс үйлдвэрлэх, усан онгоц, шумбагч онгоц, торпедо гэх мэтийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Бүрхүүлүүд нь титан ба түүний хайлшийг наалддаггүй тул хөлөг онгоцны хөдөлгөөний явцад түүний эсэргүүцлийг эрс нэмэгдүүлдэг.

Титан хайлш нь бусад олон хэрэглээнд ашиглагдах боломжтой боловч технологи дахь тархалт нь титаний өндөр өртөг, хомсдолоор хязгаарлагддаг.

Титан - Ти

АНГИЛАЛ

Strunz (8th Edition)	1 / A.06-05
Дана (7 дахь хэвлэл)	1.1.36.1
Никель-Струнц (10 дахь хэвлэл)	1. АБ.05

Хуудас 1

Титанын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь хайлшин гангийн дулаан дамжуулалтаас арай бага 14 0 Вт / м градус байна. Материалыг сайн хуурамчаар хийж, тамга дарж, зүсэх замаар боловсруулдаг. Титан бүтээгдэхүүнийг вольфрамын электродоор хамгаалалтын аргон орчинд гагнаж байна. Сүүлийн үед титан нь олон төрлийн хоолой, хуудас, цувисан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашиглагдаж байна.

Титанын дулаан дамжуулалт бага байдаг - хөнгөн цагаанаас 13 дахин бага, төмрөөс 4-4 дахин бага.

Титанын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь зэвэрдэггүй гангийн дулаан дамжуулалттай ойролцоо бөгөөд 14 ккал / м C цаг байна. Титан нь сайн хуурамч, тамгатай, хангалттай зүсэгдсэн байдаг. 200 С-ээс дээш температурт хий шингээх хандлагатай байдаг. Титан нь хамгаалалтын аргон уур амьсгалд вольфрамын электродоор гагнаж байна.

Титан ба түүний хайлшийн дулаан дамжуулалт нь хөнгөн цагааныхаас 15 дахин бага, гангаас 3 5 - 5 дахин бага байна. Титанын шугаман дулааны өргөтгөлийн коэффициент нь хөнгөн цагаан, зэвэрдэггүй гангаас хамаагүй бага юм.

Титанын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь хайлшны гангийн дулаан дамжуулалтаас арай бага 14 0 Вт / (м - К) байна. Материалыг сайн хуурамчаар хийж, тамга дарж, зүсэх замаар боловсруулдаг. Титан бүтээгдэхүүний гагнуурыг хамгаалалтын аргон уур амьсгалд гянт болдын электродоор гүйцэтгэдэг. Сүүлийн үед титан нь олон төрлийн хоолой, хуудас, цувисан бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд ашиглагдаж байна.

Ашиглалтын температурын хязгаарт (20 - 400 C) титанын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь 0 057 - 0 055 кал / (см-с - С) бөгөөд төмрийн дулаан дамжуулалтаас ойролцоогоор 3 дахин бага, 16 дахин бага байна. зэсийн дулаан дамжилтын чанар ба зэвэрдэггүй ган аустенит ангийн дулаан дамжуулалттай ойролцоо байна.

Тиймээс, жишээлбэл, титанын дулаан дамжуулалт нь хөнгөн цагааны дулаан дамжуулалтаас 8-10 дахин бага байна.

Титанын фононы дулаан дамжилтын тооцоолсон утга нь уг ажлын утгыг 3 -: - 5 Вт / м-градустай тэнцүү гэж тооцсонтой давхцаж байна.

Хайлш, түүнчлэн хольцын агууламж нэмэгдэх тусам титаний дулаан дамжуулалт буурдаг. Халаахад цэвэр титан шиг хайлшийн дулаан дамжуулалт нэмэгддэг; 500-600С-т аль хэдийнэ халаагүй титанын дулаан дамжуулалтад ойртдог.

Титаний уян хатан байдлын модуль нь төмрийнхөөс бараг хоёр дахин бага, зэсийн хайлшийн модультай ижил түвшинд байгаа бөгөөд хөнгөн цагааныхаас хамаагүй өндөр байна. Титанын дулаан дамжуулалт бага байна: хөнгөн цагааны дулаан дамжилтын 7%, төмрийн дулаан дамжуулалтын 16 5% байна. Металлыг даралтын эмчилгээнд халаах, гагнах үед үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Титанын цахилгаан эсэргүүцэл нь төмрөөс 6 дахин, хөнгөн цагаанаас 20 дахин их байдаг.

Юуны өмнө бага температурт титан ба түүний хайлшийн дулаан дамжуулалт маш бага байгааг харгалзан үзэх шаардлагатай. Өрөөний температурт титанын дулаан дамжуулалт нь зэсийн дулаан дамжилтын 3% орчим байдаг ба жишээлбэл гангийнхаас хэд дахин бага байдаг (титанын дулаан дамжуулалт 0 0367 кал / см сек С ба дулаан дамжуулалт 40 ган нь 0 142 калор юм.Теман хайлшийн дулаан дамжуулалт нэмэгдэж, гангийн дулаан дамжуулалтад ойртож байгаа нь титан хайлшийг халаах температураас нь хамаарч халаахад нөлөөлдөг. 150 мм-ийн хөндлөн огтлолтой арилжааны цэвэр титан (VT1 хайлш) -ийн халаалт ба хөргөлтийн түвшингээс

Титан нь бага дулаан дамжуулалттай байдаг бөгөөд энэ нь хөнгөн цагааны дулаан дамжуулалтаас 13 дахин бага, төмрийн дулаан дамжилтаас 4 дахин бага байдаг. Температур өсөхөд титанын дулаан дамжуулалт бага зэрэг буурч, 700 С-т 0 0309 кал / см сек SS байна.

Титан нь бага дулаан дамжуулалттай бөгөөд энэ нь хөнгөн цагааны дулаан дамжуулалтаас 13 дахин бага, төмрийн дулаан дамжуулалтаас 4 дахин бага байдаг. Температурын өсөлтөөр титанын дулаан дамжуулалт бага зэрэг буурч, 700 С-т 0 0309 кал / см с С байна.

Гагнуурын гагнуурын хувьд сайн чанарын холбоосыг олж авахын тулд давхаргын хоёр тал дээр 400 С-ээс дээш температурт халсан гагнаж холбосон металлын агаар мандлын хий (O2, Nj, H2) -ээс найдвартай хамгаалалт шаардагдана. Үр тарианы ургалтыг титан бага дулаан дамжуулалт улам дордуулж улмаар гагнуурын металлын өндөр температурт байх хугацааг нэмэгдүүлдэг. Эдгээр бэрхшээлийг даван туулахын тулд гагнуурын ажлыг хамгийн бага дулааны оролтоор гүйцэтгэдэг.