PARAŠYK MUMS DABAR!
SPUSTELKITE MYGTUKĄ APATINIAME EKRANO KAMPE, PARAŠYK IR GAUTI DAR GERESNĘ KAINĄ!
PerfectMetall kartu su kitais metalais perka ir titano laužą. Bet kurie įmonės metalo laužo surinkimo punktai iš Jūsų priims titaną, titano lydinių gaminius, titano drožles ir kt. Iš kur titanas patenka į metalo laužo surinkimo punktus? Viskas labai paprasta, šis metalas rado labai platų pritaikymą tiek pramoniniais tikslais, tiek žmogaus gyvenime. Šiandien šis metalas naudojamas kosminių ir karinių raketų gamyboje, nemažai jo naudojama ir lėktuvų statyboje. Titanas naudojamas stipriems ir lengviems laivams statyti. Chemijos pramonė, juvelyrika, jau nekalbant apie labai platų titano panaudojimą medicinos pramonėje. Ir visa tai dėl to, kad titanas ir jo lydiniai turi nemažai unikalių savybių.
Titanas - aprašymas ir savybės
Žemės pluta, kaip žinoma, yra prisotinta daugybe cheminių elementų. Tarp labiausiai paplitusių yra titanas. Galima teigti, kad ji yra 10 vietoje labiausiai paplitusių Žemės cheminių elementų TOP. Titanas yra sidabriškai baltas metalas, atsparus daugeliui agresyvių aplinkų, neoksiduojamas daugelyje galingų rūgščių, išimtis yra didelės koncentracijos vandenilio fluorido, ortofosforo sieros rūgštis. Titanas gryna forma yra palyginti jaunas, jis buvo gautas tik 1925 m.
Oksido plėvelė, dengianti gryną titaną, yra labai patikima šio metalo apsauga nuo korozijos. Titanas vertinamas ir dėl mažo šilumos laidumo, palyginimui – titanas šilumą praleidžia 13 kartų prasčiau nei aliuminis, tačiau su elektros laidumu yra atvirkščiai – titanas turi daug didesnę varžą. Tačiau svarbiausias skiriamasis titano bruožas yra didžiulis jo stiprumas. Vėlgi, jei lyginsime jį su gryna geležimi, tada titanas yra dvigubai stipresnis!
Titano lydiniai
Titano lydiniai taip pat turi puikių savybių, tarp kurių, kaip jau galėjote atspėti, pirmoje vietoje yra stiprumas. Kaip konstrukcinė medžiaga, titanas yra prastesnis tik berilio lydiniams. Tačiau neginčijamas titano lydinių privalumas yra didelis atsparumas dilimui ir dilimui, o kartu ir pakankamas plastiškumas.
Titano lydiniai yra atsparūs daugybei aktyvių rūgščių, druskų, hidroksidų. Šie lydiniai nebijo aukštos temperatūros poveikio, todėl reaktyvinių variklių turbinos yra gaminamos iš titano ir jo lydinių, o apskritai plačiai naudojamos raketų moksle ir aviacijos pramonėje.
Kur naudojamas titanas
Titanas naudojamas ten, kur reikalinga labai patvari medžiaga, maksimaliai atspari įvairiems neigiamiems poveikiams. Pavyzdžiui, titano lydiniai chemijos pramonėje naudojami siurblių, rezervuarų ir vamzdynų, skirtų agresyviems skysčiams transportuoti, gamybai. Medicinoje titanas naudojamas protezavimui ir turi puikų biologinį suderinamumą su žmogaus organizmu. Be to, titano ir nikelio lydinys – nitinolis – turi „atmintį“, leidžiančią jį naudoti ortopedinėje chirurgijoje. Metalurgijoje titanas naudojamas kaip legiravimo elementas, kuris yra įtraukiamas į kai kurių plieno rūšių sudėtį.
Dėl plastiškumo ir stiprumo išsaugojimo esant žemai temperatūrai metalas naudojamas kriogeninėje technologijoje. Lėktuvų ir raketų gamyboje titanas vertinamas dėl atsparumo karščiui, čia plačiausiai naudojamas jo lydinys su aliuminiu ir vanadžiu: iš jo gaminamos detalės lėktuvams ir reaktyviniams varikliams.
Savo ruožtu titano lydiniai naudojami laivų statyboje metalo gaminiams su padidintu atsparumu korozijai gaminti. Tačiau be pramoninio naudojimo, titanas naudojamas kaip papuošalų ir aksesuarų žaliava, nes jis puikiai tinka apdorojimo metodams, tokiems kaip poliravimas ar anodavimas. Visų pirma, iš jo liejami laikrodžių dėklai ir papuošalai.
Titanas buvo plačiai naudojamas įvairių junginių sudėtyje. Pavyzdžiui, titano dioksidas naudojamas dažuose, naudojamas popieriaus ir plastiko gamyboje, o titano nitridas veikia kaip apsauginė įrankių danga. Nepaisant to, kad titanas vadinamas ateities metalu, šiuo metu jo taikymo sritį labai riboja didelės gamybos sąnaudos.
1 lentelė
| Pramoninių titano lydinių cheminė sudėtis. | ||||||||
| lydinio tipas | Lydinio klasė | Cheminė sudėtis, % (likusi dalis yra Ti) | ||||||
| Al | V | Mo | Mn | Kr | Si | Kiti elementai | ||
| a | BT5 BT5-1 |
4,3-6,2 4,5-6,0 |
— — |
— — |
— — |
— — |
— — |
— 2-3Sn |
| Pseudo-a | OT4-0 OT4-1 OT4 BT20 WT18 |
0,2-1,4 1,0-2,5 3,5-5,0 6,0-7,5 7,2-8,2 |
— — — 0,8-1,8 — |
— — — 0,5-2,0 0,2-1,0 |
0,2-1,3 0,7-2,0 0,8-2,0 — — |
— — — — — |
— — — — 0,18-0,5 |
— — — 1,5-2,5 Zr 0,5-1,5 Nb 10-12 Zr |
| a+b | VT6S BT6 BT8 BT9 VT3-1 BT14 BT16 BT22 |
5,0-6,5 5,5-7,0 6,0-7,3 5,8-7,0 5,5-7,0 4,5-6,3 1,6-3,0 4,0-5,7 |
3,5-4,5 4,2-6,0 — — — 0,9-1,9 4,0-5,0 4,0-5,5 |
— — 2,8-3,8 2,8-3,8 2,0-3,0 2,5-3,8 4,5-5,5 4,5-5,0 |
— — — — — — — — |
— — — — 1,0-2,5 — — 0,5-2,0 |
— — 0,20-0,40 0,20-0,36 0,15-0,40 — — — |
— — — 0,8-2,5 Zr 0,2–0,7 Fe — — 0,5-1,5 Fe |
| b | BT15 | 2,3-3,6 | — | 6,8-8,0 | — | 9,5-11,0 | — | 1,0 Zr |
Titanas. Cheminis elementas, simbolis Ti (lot. Titanas, atrastas 1795 m metų ir pavadintas graikų epo „Titanas“ herojaus vardu) . Turi serijos numerį 22, atominė masė 47,90, tankis 4,5 g/cm3, lydymosi temperatūra 1668° C, virimo temperatūra 3300°C.
Titanas yra daugiau nei 70 mineralų dalis ir yra vienas iš labiausiai paplitusių elementų – jo kiekis žemės plutoje yra apie 0,6%. Išvaizda titanas panašus į plieną. Grynas metalas yra plastiškas ir gali būti lengvai apdirbamas slėgiu.
Titanas yra dviejų modifikacijų: iki 882°С kaip modifikacijaα su šešiakampe tankiai supakuota kristaline gardele ir aukštesnėje nei 882 ° C temperatūroje modifikacija yra stabiliβ su į kūną orientuota kubine gardele.
Titanas sujungia didelį stiprumą su mažu tankiu ir dideliu atsparumu korozijai. Dėl to daugeliu atvejų jis turi didelių pranašumų prieš tokias pagrindines konstrukcines medžiagas kaip plienas. ir aliuminio . Kai kurie titano lydiniai yra dvigubai stipresni už plieną, jų tankis yra daug mažesnis ir atsparumas korozijai. Tačiau dėl mažo šilumos laidumo jį sunku naudoti konstrukcijoms ir dalims, veikiančioms esant dideliems temperatūrų skirtumams bei dirbant su terminiu nuovargiu. Titano, kaip konstrukcinės medžiagos, trūkumai yra palyginti mažas normalaus elastingumo modulis.
Mechaninis savybės labai priklauso nuo metalo grynumo ir ankstesnio mechaninio bei terminio apdorojimo. Didelio grynumo titanas turi geras plastikines savybes.
Būdinga titano savybė yra gebėjimas aktyviai sugerti dujas – deguonį, azotą ir vandenilį. Šios dujos ištirpsta titane iki žinomų ribų. Jau mažos deguonies ir azoto priemaišos mažina titano plastines savybes. Nedidelis vandenilio priemaiša (0,01-0,005%) žymiai padidina titano trapumą.
Titanas yra stabilus ore esant įprastoms temperatūroms. Kaitinant iki 400-550° Su metalu yra padengtas oksido-nitrido plėvele, kuri tvirtai laikosi ant metalo ir apsaugo jį nuo tolesnės oksidacijos. Esant aukštesnei temperatūrai, padidėja deguonies oksidacijos ir tirpimo titane greitis.
Titanas sąveikauja su azotu aukštesnėje nei 600 laipsnių temperatūroje° C susidarant nitrido plėvelei ( TiN) ir kietieji azoto tirpalai titane. Titano nitridas turi didelį kietumą ir lydosi 2950 laipsnių temperatūroje°C
Titanas sugeria vandenilį, sudarydamas kietus tirpalus ir hibridus(TiH ir TiH 2 ) . Skirtingai nuo deguonies ir azoto, beveik visas absorbuotas vandenilis gali būti pašalintas iš titano, kaitinant jį vakuume 1000-1200°C
Anglies ir anglies dujos ( CO, CH 4 ) reaguoja su titanu aukštoje temperatūroje (daugiau nei 1000° C) susidarant kietam ir ugniai atspariam titano karbidui TiC (lydymosi temperatūra 3140°C ). Anglies priemaiša labai paveikia mechanines titano savybes.
Fluoras, chloras, bromas ir jodas sąveikauja su titanu santykinai žemoje temperatūroje (100-200° SU). Tokiu atveju susidaro lakieji titano halogenidai.
Titano mechaninės savybės daug labiau nei kitų metalų priklauso nuo apkrovos greičio. Todėl mechaniniai titano bandymai turėtų būti atliekami griežčiau reglamentuotomis ir fiksuotomis sąlygomis nei kitų konstrukcinių medžiagų bandymai.
Atkaitinimo metu titano atsparumas smūgiams žymiai padidėja 200-300° C, pastebimų kitų savybių pokyčių nepastebėta. Didžiausias titano plastiškumo padidėjimas pasiekiamas gesinant nuo temperatūros, viršijančios polimorfinės transformacijos temperatūrą, ir vėlesnio grūdinimo.
Grynas titanas nepriklauso karščiui atsparioms medžiagoms, nes didėjant temperatūrai jo stiprumas smarkiai mažėja.
Svarbi titano savybė yra jo gebėjimas formuoti kietus tirpalus su atmosferos dujomis ir vandeniliu. Kai titanas kaitinamas ore, jo paviršiuje, be įprasto masto, susidaro sluoksnis, susidedantis iš kieto tirpalo, kurio pagrindą sudaroα-Ti (alfitinis sluoksnis), stabilizuojamas deguonimi, kurio storis priklauso nuo temperatūros ir kaitinimo trukmės. Šio sluoksnio virsmo temperatūra yra aukštesnė nei pagrindinio metalo sluoksnio, o jo susidarymas dalių ar pusgaminių paviršiuje gali sukelti trapų lūžį.
Titanas ir titano lydiniai pasižymi dideliu atsparumu korozijai ore, natūraliame šaltame ir karštame gėlame vandenyje, jūros vandenyje (rūdžių pėdsakų ant titano plokštės neatsirado 10 metų veikiant jūros vandeniui), taip pat kaip ir šarminiuose tirpaluose, neorganinėse druskose, organinėse rūgštyse ir junginiuose net ir verdant. Titanas yra panašus į chromo-nikelio nerūdijančio plieno atsparumą korozijai. Jis nerūdija jūros vandenyje, kai liečiasi su nerūdijančiu plienu ir vario-nikelio lydiniais. Didelis titano atsparumas korozijai paaiškinamas tuo, kad ant jo paviršiaus susidaro tanki vienalytė plėvelė, kuri apsaugo metalą nuo tolesnės sąveikos su aplinka. Taigi, praskiestoje sieros rūgšties (iki 5%) titanas yra stabilus kambario temperatūroje. Korozijos greitis didėja didėjant rūgšties koncentracijai ir pasiekia maksimumą ties 40%, tada sumažėja iki minimumo prie 60%, pasiekia antrą maksimumą prie 80%, o vėliau vėl mažėja.
Praskiestoje druskos rūgštyje (5-10%) kambario temperatūroje, titanas yra gana stabilus. Didėjant rūgšties koncentracijai ir temperatūrai, titano korozijos greitis sparčiai didėja. Titano koroziją druskos rūgštyje galima labai sumažinti pridedant nedidelį kiekį oksiduojančių medžiagų.(HNO 3, KMnO 4, K 2 CrO 4, vario, geležies druskos). Titanas labai gerai tirpsta vandenilio fluorido rūgštyje. Šarminiuose tirpaluose (koncentracijos iki 20%) šaltyje ir kaitinant titanas yra stabilus.
Kaip konstrukcinė medžiaga, titanas plačiausiai naudojamas aviacijoje, raketų technikoje, laivų statyboje, prietaisų gamyboje ir mechaninėje inžinerijoje. Titanas ir jo lydiniai išlaiko aukšto stiprumo charakteristikas aukštoje temperatūroje, todėl gali būti sėkmingai naudojami gaminant detales, kurios yra kaitinamos aukštoje temperatūroje. Taigi iš jo lydinių gaminamos išorinės orlaivių dalys (variklio projektoriai, eleronai, vairai) ir daugelis kitų komponentų bei detalių – nuo variklio iki varžtų ir veržlių. Pavyzdžiui, viename iš variklių plieninius varžtus pakeitus titaniniais, variklio masė sumažės beveik 100 kg.
Titano oksidas naudojamas balto titano gamybai. Tokiu balinimu galima nudažyti kelis kartus didesnį paviršių nei toks pat kiekis švino ar cinko balinimo. Be to, baltasis titanas nėra nuodingas. Titanas plačiai naudojamas metalurgijoje, įskaitant nerūdijančio ir karščiui atsparaus plieno legiravimo elementą. Titano priedai prie aliuminio, nikelio ir vario lydinių padidina jų stiprumą. Tai yra neatsiejama kietųjų lydinių, skirtų pjovimo instrumentams, dalis, sėkmingai veikia ir chirurginiai instrumentai, pagaminti iš titano lydinių. Titano dioksidas naudojamas suvirinimo elektrodams padengti. Titano tetrachloridas (tetrachloridas) naudojamas kariniuose reikaluose dūmų uždangoms kurti, o taikos metu augalams fumiguoti per pavasario šalnas.
Elektros ir radijo inžinerijoje miltelių pavidalo titanas naudojamas kaip dujų absorberis – kaitinamas iki 500 °C, titanas energingai sugeria dujas ir taip užtikrina didelį vakuumą uždarame tūryje.
Titanas kai kuriais atvejais yra nepakeičiama medžiaga chemijos pramonėje ir laivų statyboje. Iš jo gaminamos dalys, skirtos agresyviems skysčiams siurbti, korozinėje aplinkoje veikiantys šilumokaičiai, pakabos įtaisai, naudojami įvairių detalių anodavimui. Titanas yra inertiškas elektrolituose ir kituose galvanizavimo skysčiuose, todėl tinka įvairių galvanizavimo vonių dalių gamybai. Jis plačiai naudojamas gaminant hidrometalurginę įrangą nikelio-kobalto gamykloms, nes pasižymi dideliu atsparumu korozijai ir erozijai, kai liečiasi su nikelio ir kobalto srutomis esant aukštai temperatūrai ir slėgiui.
Titanas yra stabiliausias oksiduojančioje aplinkoje. Redukuojančiose terpėse titanas gana greitai korozuoja dėl apsauginės oksido plėvelės sunaikinimo.
Techninis titanas ir jo lydiniai tinka visiems žinomiems slėgio apdorojimo metodams. Juos galima valcuoti šaltoje ir karštoje būsenoje, štampuoti, gofruoti, giliai traukti, platinti. Iš titano ir jo lydinių gaunami strypai, strypai, juostos, įvairūs valcuoti profiliai, besiūliai vamzdžiai, viela ir folija.
Titano atsparumas deformacijai yra didesnis nei konstrukcinio plieno arba vario ir aliuminio lydinių. Titanas ir jo lydiniai apdorojami slėgiu taip pat, kaip ir austenitinis nerūdijantis plienas. Dažniausiai titanas kalamas 800-1000°C temperatūroje. Siekiant apsaugoti titaną nuo užteršimo dujomis, kaitinimas ir apdorojimas slėgiu atliekamas per trumpiausią įmanomą laiką. Dėl to, kad esant >500°C temperatūrai, vandenilis dideliu greičiu difunduoja į titaną ir jo lydinius, kaitinama oksiduojančioje atmosferoje.
Titano ir jo lydinių apdirbamumas yra mažesnis, kaip ir austenitinio nerūdijančio plieno. Visų tipų pjovimo metu sėkmingiausi rezultatai pasiekiami esant mažam greičiui ir dideliam pjovimo gyliui, taip pat naudojant pjovimo įrankius, pagamintus iš greitapjovio plieno arba kietųjų lydinių. Dėl didelio titano cheminio aktyvumo aukštoje temperatūroje jis suvirinamas inertinių dujų (helio, argono) atmosferoje. Tuo pačiu metu nuo sąveikos su atmosfera ir dujomis būtina apsaugoti ne tik išlydytą suvirinimo metalą, bet ir visas labai įkaistančias suvirinamų gaminių dalis.
Gaminant liejinius iš titano ir jo lydinių, kyla tam tikrų technologinių sunkumų.
Titanas yra periodinės sistemos antrinio pogrupio IV grupės elementas, eilės numeris 22, atominė masė 47,9. Cheminis ženklas – Ti. Titanas buvo atrastas 1795 m. ir pavadintas graikų epo „Titanas“ herojaus vardu. Jis yra daugiau nei 70 mineralų dalis ir yra vienas iš įprastų elementų – jo kiekis žemės plutoje yra apie 0,6%. Tai sidabriškai baltas metalas. Jo lydymosi temperatūra yra 1665 °C. Titano tiesinio plėtimosi koeficientas 20 - 100 °C diapazone yra 8,3×10 -6 deg -1, o šilumos laidumas l = 15,4 W/(m×K). Jis egzistuoja dviejų polimorfinių modifikacijų: iki 882 °С a-modifikacijos pavidalu, turintis šešiakampę sandarią kristalinę gardelę su parametrais a= 2,95 Å ir Su= 4,86 Å; ir virš šios temperatūros b-transformacija su į kūną orientuota kubine gardele yra stabili ( a= 3,31 Å).
Metalas sujungia didelį stiprumą su mažu tankiu r = 4,5 g/cm 3 ir dideliu atsparumu korozijai. Dėl to daugeliu atvejų jis turi didelių pranašumų prieš tokias pagrindines konstrukcines medžiagas kaip plienas ir aliuminis. Tačiau dėl mažo šilumos laidumo jį sunku naudoti konstrukcijoms ir dalims, veikiančioms esant dideliems temperatūrų skirtumams, bei tarnaujant nuo šiluminio nuovargio. Metalas šliaužia tiek aukštoje, tiek kambario temperatūroje. Titano, kaip konstrukcinės medžiagos, trūkumai yra palyginti mažas normalaus elastingumo modulis.
Didelio grynumo metalas turi geras plastikines savybes. Veikiant priemaišoms, jo plastiškumas smarkiai pasikeičia. Deguonis gerai tirpsta titane ir labai sumažina šią savybę jau esant mažoms koncentracijoms. Pridėjus azoto, mažėja ir metalo plastinės savybės. Esant azoto kiekiui daugiau nei 0,2%, titanas lūžta trapus. Tuo pačiu metu deguonis ir azotas padidina laikiną metalo atsparumą ir ištvermę. Šiuo atžvilgiu jie yra naudingos priemaišos.
Vandenilis yra kenksminga priemaiša. Dėl hidridų susidarymo jis smarkiai sumažina titano atsparumą smūgiams net esant labai mažoms koncentracijoms. Vandenilis neturi pastebimo poveikio metalo stiprumo charakteristikoms, esant įvairioms koncentracijoms.
Grynas titanas nepriklauso karščiui atsparioms medžiagoms, nes didėjant temperatūrai jo stiprumas smarkiai mažėja.
Svarbi metalo savybė yra jo gebėjimas formuoti kietus tirpalus su atmosferos dujomis ir vandeniliu. Kaitinant titaną ore, jo paviršiuje, be įprastų mastelių, susidaro sluoksnis, susidedantis iš kieto tirpalo a-Ti (alfito) pagrindu, stabilizuoto deguonimi, kurio storis priklauso nuo temperatūros ir šildymo trukmė. Jis turi aukštesnę transformacijos temperatūrą nei pagrindinis metalo sluoksnis, o jo susidarymas ant dalių ar pusgaminių paviršiaus gali sukelti trapų lūžį.
Titanas pasižymi dideliu atsparumu korozijai ore, natūraliame šaltame, karštame gėlame ir jūros vandenyje, šarminių tirpalų, neorganinių ir organinių rūgščių bei junginių druskose, net ir virinant. Atsparus atskiestos sieros, druskos chlorido (iki 5%), visų koncentracijų azoto (išskyrus dūmus), acto ir pieno rūgštims, chloridams ir regio vandenims. Didelis titano atsparumas korozijai paaiškinamas tuo, kad ant jo paviršiaus susidaro tanki vienalytė apsauginė plėvelė, kurios sudėtis priklauso nuo aplinkos ir susidarymo sąlygų. Daugeliu atvejų tai yra dioksidas - TiO 2. Tam tikromis sąlygomis metalas, sąveikaujantis su druskos rūgštimi, gali būti padengtas apsauginiu hidrido sluoksniu - TiH 2 . Titanas yra atsparus kavitacinei korozijai ir įtempių korozijai.
Pramoninis titano, kaip konstrukcinės medžiagos, naudojimo pradžia siekia praėjusio amžiaus ketvirtąjį dešimtmetį. Šiomis savybėmis titanas labiausiai pritaikomas aviacijoje, raketų technologijoje, laivų statyboje, prietaisų gamyboje ir mechaninėje inžinerijoje. Jis išlaiko aukštas stiprumo charakteristikas aukštesnėje temperatūroje, todėl sėkmingai naudojamas gaminant dalis, kurios yra kaitinamos aukštoje temperatūroje.
Šiuo metu titanas plačiai naudojamas metalurgijoje, įskaitant nerūdijančio ir karščiui atsparaus plieno legiravimo elementą. Titano priedai prie aliuminio, nikelio ir vario lydinių padidina jų stiprumą. Tai yra neatskiriama pjovimo įrankių kietųjų lydinių dalis. Titano dioksidas naudojamas suvirinimo elektrodams padengti. Titano tetrachloridas naudojamas kariuomenėje dūmų uždangoms kurti.
Elektros ir radijo inžinerijoje miltelių pavidalo titanas naudojamas kaip dujų absorberis - kaitinamas iki 500 ° C, jis energingai sugeria dujas ir taip užtikrina didelį vakuumą uždarame tūryje. Šiuo atžvilgiu jis naudojamas elektroninių lempų dalių gamybai.
Titanas kai kuriais atvejais yra nepakeičiama medžiaga chemijos pramonėje ir laivų statyboje. Iš jo gaminamos dalys, skirtos agresyviems skysčiams siurbti, korozinėje aplinkoje veikiantys šilumokaičiai, pakabos įtaisai, naudojami įvairių detalių anodavimui. Titanas yra inertiškas elektrolituose ir kituose galvanizavimo skysčiuose, todėl tinka įvairių galvanizavimo vonių dalių gamybai. Jis plačiai naudojamas gaminant hidrometalurginę įrangą nikelio-kobalto gamykloms, nes pasižymi dideliu atsparumu korozijai ir erozijai, kai liečiasi su nikelio ir kobalto dumblu esant aukštai temperatūrai ir slėgiui.
Titanas yra stabiliausias oksiduojančioje aplinkoje. Redukuojančioje aplinkoje jis gana greitai korozuoja dėl apsauginės oksido plėvelės sunaikinimo.
Titano lydiniai su įvairiais elementais yra perspektyvesnės medžiagos nei komerciškai grynas metalas.
Pagrindiniai pramoninių titano lydinių legiravimo komponentai yra vanadis, molibdenas, chromas, manganas, varis, aliuminis ir alavas. Praktiškai titanas sudaro lydinius su visais metalais, išskyrus šarminių žemių elementus, taip pat su siliciu, boru, vandeniliu, azotu ir deguonimi.
Titano polimorfinių virsmų buvimas, geras daugelio elementų tirpumas jame, kintamo tirpumo cheminių junginių susidarymas leidžia gauti platų asortimentą įvairių savybių turinčių titano lydinių.
Jie turi tris pagrindinius pranašumus, palyginti su kitais lydiniais: mažas savitasis sunkis, aukštos cheminės savybės ir puikus atsparumas korozijai. Lengvumo ir didelio stiprumo derinys daro juos ypač perspektyviomis medžiagomis kaip specialaus plieno pakaitalais aviacijos pramonėje ir dideliu atsparumu korozijai laivų statybos ir chemijos pramonėje.
Daugeliu atvejų titano lydinių naudojimas yra ekonomiškai pagrįstas, nepaisant didelių titano kainų. Pavyzdžiui, vienoje iš Rusijos įmonių buvo naudojami titano siurbliai, pasižymintys didžiausiu atsparumu korozijai, leido 200 kartų sumažinti eksploatacines išlaidas vienam siurbliui. Tokių pavyzdžių yra daug.
Priklausomai nuo legiravimo elementų poveikio polimorfinėms titano virsmoms legiravimo metu, visi lydiniai skirstomi į tris grupes:
1) su a-faze (aliuminis);
2) su b-faze (chromas, manganas, geležis, varis, nikelis, berilis, volframas, kobaltas, vanadis, molibdenas, niobis ir tantalas);
3) su a + b fazėmis (alavas, cirkonio germanis).
Titano ir aliuminio lydiniai turi mažesnį tankį ir didesnį savitąjį stiprumą nei grynas arba komerciškai grynas titanas. Pagal savitąjį stiprumą jie pranoksta daugelį nerūdijančio ir karščiui atsparaus plieno 400 - 500 °C diapazone. Šie lydiniai turi didesnį atsparumą karščiui ir didesnį atsparumą šliaužimui nei daugelis kitų titano lydinių. Jie taip pat turi padidintą normalaus elastingumo modulį. Aukštoje temperatūroje lydiniai nerūdija ir šiek tiek oksiduojasi. Jie turi gerą suvirinamumą, net ir esant dideliam aliuminio kiekiui, siūlės medžiaga ir beveik suvirinimo zona netampa trapi. Aliuminio pridėjimas sumažina titano lankstumą. Šis poveikis yra intensyviausias, kai aliuminio kiekis yra didesnis nei 7,5%. Alavo pridėjimas prie lydinių padidina jų stiprumo charakteristikas. Juose esant iki 5% Sn, pastebimo plastinių savybių sumažėjimo nepastebėta. Be to, alavo įdėjimas į lydinius padidina jų atsparumą oksidacijai ir šliaužimui. Lydiniai, kurių sudėtyje yra 4–5 % Al ir 2–3 % Sn, išlaiko didelį mechaninį stiprumą iki 500 °C.
Cirkonis mažai veikia lydinių mechanines savybes, tačiau jo buvimas prisideda prie atsparumo šliaužimui ir ilgalaikio stiprumo padidėjimo. Cirkonis yra vertingas titano lydinių komponentas.
Šio tipo lydiniai yra gana plastiški: valcuoti, štampuoti ir kalti karštoje būsenoje, suvirinti argono lankiniu ir kontaktiniu suvirinimu, patenkinamai apdirbami pjovimo būdu, turi gerą atsparumą korozijai koncentruotoje azoto rūgštyje, atmosferoje, natrio. chlorido tirpalai esant ciklinėms apkrovoms ir jūros vandeniui. Jie skirti gaminti detales, veikiančias nuo 350 iki 500 °C temperatūroje ilgalaikėms apkrovoms ir iki 900 °C trumpalaikėms apkrovoms. Lydiniai tiekiami lakštų, strypų, juostų, plokščių, kaltinių, štampų, ekstruzinių dalių, vamzdžių ir laidų pavidalu.
Kambario temperatūroje jie išlaiko kristalinę gardelę, būdingą a-titano modifikacijai. Daugeliu atvejų šie lydiniai naudojami atkaitinti.
Titano lydiniai su termodinamiškai stabilia b faze apima sistemas, kuriose yra aliuminio (3,0–4,0 %), molibdeno (7,0–8,0 %) ir chromo (10,0–15,0 %). Tačiau taip prarandamas vienas pagrindinių titano lydinių privalumų – palyginti mažas tankis. Tai yra pagrindinė priežastis, kodėl šie lydiniai nėra plačiai naudojami. Sukietėjus 760–780 °C ir pasenus 450–480 °C temperatūroje, jų laikinas atsparumas yra 130–150 kg/mm 2 , tai atitinka plieną, kurio s in = 255 kg / mm 2 . Tačiau šis stiprumas neišsaugomas kaitinant, o tai yra pagrindinis šių lydinių trūkumas. Jie tiekiami lakštų, strypų ir kaltinių formų.
Geriausias savybių derinys pasiekiamas lydiniuose, sudarytuose iš a ir b fazių mišinio. Aliuminis juose yra nepakeičiamas komponentas. Aliuminio kiekis ne tik išplečia temperatūros diapazoną, kuriame palaikomas a fazės stabilumas, bet ir padidina b komponento šiluminį stabilumą. Be to , šis metalas sumažina lydinio tankį ir taip kompensuoja šio parametro padidėjimą, susijusį su sunkiųjų legiruojančių elementų įvedimu. Jie turi gerą stiprumą ir lankstumą. Iš jų gaminami lakštai, strypai, kaltiniai ir štampuoti, iš tokių lydinių detalės gali būti jungiamos taškiniu, sandūriniu ir argono lankiniu suvirinimu apsauginėje atmosferoje. Jie gali būti tinkamai apdirbami, turi didelį atsparumą korozijai drėgnoje atmosferoje ir jūros vandenyje, turi gerą terminį stabilumą.
Kartais, be aliuminio ir molibdeno, į lydinius pridedamas nedidelis kiekis silicio. Tai prisideda prie to, kad karšti lydiniai puikiai tinka valcavimui, štampavimui ir kalimui, taip pat padidina atsparumą šliaužimui.
Plačiai naudojamas titano karbidas TiC ir jo pagrindu pagaminti lydiniai. Titano karbidas pasižymi dideliu kietumu ir labai aukšta lydymosi temperatūra, o tai lemia pagrindines jo taikymo sritis. Jis ilgą laiką buvo naudojamas kaip kietųjų lydinių komponentas pjovimo įrankiams ir štampams. Tipiški titano turintys kietieji lydiniai pjovimo įrankiams yra lydiniai T5K10, T5K7, T14K8, T15K6, TZ0K4 (pirmasis skaičius atitinka titano karbido kiekį, o antrasis – cementuojančio metalo kobalto koncentraciją %). Titano karbidas taip pat naudojamas kaip abrazyvinė medžiaga tiek miltelių, tiek cementuoto pavidalo. Jo lydymosi temperatūra viršija 3000°C. Jis turi aukštą elektros laidumą, o esant žemai temperatūrai - superlaidumą. Šio junginio šliaužimas yra žemas iki 1800°C. Kambario temperatūroje jis yra trapus. Titano karbidas yra stabilus šaltose ir karštose rūgštyse – druskos, sieros, fosforo, oksalo, šaltai – perchloro rūgštyje, taip pat jų mišiniuose.
Plačiai naudojamos karščiui atsparios medžiagos, kurių pagrindą sudaro titano karbidas, legiruotas su molibdenu, tantalu, niobiu, nikeliu, kobaltu ir kitais elementais. Tai leidžia gauti medžiagų, kurios sujungia didelį titano karbido stiprumą, atsparumą šliaužimui ir oksidacijai aukštoje temperatūroje su metalų lankstumu ir atsparumu šiluminiam smūgiui. Tuo pačiu principu gaminamos ir karščiui atsparios medžiagos, kurių pagrindą sudaro kiti karbidai, taip pat boridai, silicidai, kurie jungiami bendruoju keraminių-metalinių medžiagų pavadinimu.
Lydiniai titano karbido pagrindu išlaiko pakankamai aukštą atsparumą karščiui iki 1000 - 1100 °C. Jie pasižymi dideliu atsparumu dilimui ir atsparumu korozijai. Lydinių atsparumas smūgiams yra mažas, ir tai yra pagrindinė kliūtis jų platinimui.
Titano karbidas ir jo pagrindu pagaminti lydiniai su kitų metalų karbidais naudojami kaip ugniai atsparios medžiagos. Tigliai iš titano karbido ir jo lydinio su chromo karbidu nedrėksta ir praktiškai ilgą laiką nesąveikauja su išlydytu alavu, bismutu, švinu, kadmiu ir cinku. Titano karbidas nesudrėkinamas išlydyto vario 1100–1300 ° C temperatūroje ir sidabro 980 ° C temperatūroje vakuume, aliuminio 700 ° C temperatūroje argono atmosferoje. Lydiniai, kurių pagrindą sudaro titano karbidas su volframo karbidu arba tantalu, pridedant iki 15% Co 900–1000 ° C temperatūroje ilgą laiką, beveik nėra atsparūs išlydyto natrio ir bismuto poveikiui.
APIBRĖŽIMAS
Titanas- dvidešimt antrasis periodinės lentelės elementas. Pavadinimas – Ti iš lotyniško žodžio „titanas“. Įsikūręs ketvirtajame periode, IVB grupė. Nurodo metalus. Branduolinis užtaisas yra 22.
Titanas yra labai paplitęs gamtoje; titano kiekis žemės plutoje yra 0,6 % (masės), t.y. didesnis nei tokių plačiai technologijose naudojamų metalų kaip varis, švinas ir cinkas.
Paprastos medžiagos pavidalo titanas yra sidabriškai baltas metalas (1 pav.). Nurodo lengvuosius metalus. Ugniai atsparus. Tankis - 4,50 g/cm 3 . Lydymosi ir virimo taškai yra atitinkamai 1668 o C ir 3330 o C. Atsparus korozijai veikiant orui normalioje temperatūroje, o tai paaiškinama tuo, kad ant jo paviršiaus yra apsauginė TiO 2 kompozicijos plėvelė.
Ryžiai. 1. Titanas. Išvaizda.
Titano atominė ir molekulinė masė
Santykinė medžiagos molekulinė masė(M r) yra skaičius, rodantis, kiek kartų tam tikros molekulės masė yra didesnė nei 1/12 anglies atomo masės, ir elemento santykinė atominė masė(A r) – kiek kartų vidutinė cheminio elemento atomų masė yra didesnė už 1/12 anglies atomo masės.
Kadangi titanas egzistuoja laisvoje būsenoje monoatominių Ti molekulių pavidalu, jo atominės ir molekulinės masės reikšmės sutampa. Jie lygūs 47,867.
Titano izotopai
Yra žinoma, kad titanas gamtoje gali atsirasti penkių stabilių izotopų 46Ti, 47Ti, 48Ti, 49Ti ir 50Ti pavidalu. Jų masės skaičiai yra atitinkamai 46, 47, 48, 49 ir 50. Titano izotopo 46 Ti atominiame branduolyje yra dvidešimt du protonai ir dvidešimt keturi neutronai, o likę izotopai nuo jo skiriasi tik neutronų skaičiumi.
Yra dirbtinių titano izotopų, kurių masės skaičius yra nuo 38 iki 64, tarp kurių stabiliausias yra 44 Ti, kurio pusinės eliminacijos laikas yra 60 metų, taip pat du branduoliniai izotopai.
titano jonai
Išoriniame titano atomo energijos lygyje yra keturi elektronai, kurie yra valentiniai:
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2.
Dėl cheminės sąveikos titanas atiduoda savo valentinius elektronus, t.y. yra jų donoras ir virsta teigiamai įkrautu jonu:
Ti 0 -2e → Ti 2+;
Ti 0 -3e → Ti 3+;
Ti 0 -4e → Ti 4+ .
Titano molekulė ir atomas
Laisvoje būsenoje titanas egzistuoja monoatominių Ti molekulių pavidalu. Štai keletas savybių, apibūdinančių titano atomą ir molekulę:
Titano lydiniai
Pagrindinė titano savybė, prisidedanti prie plataus jo panaudojimo šiuolaikinėse technologijose, yra didelis paties titano ir jo lydinių su aliuminiu ir kitais metalais atsparumas karščiui. Be to, šių lydinių atsparumas karščiui – atsparumas aukštoms mechaninėms savybėms išlaikyti aukštesnėje temperatūroje. Visa tai daro titano lydinius labai vertingomis medžiagomis orlaivių ir raketų gamybai.
Esant aukštai temperatūrai, titanas susijungia su halogenais, deguonimi, siera, azotu ir kitais elementais. Tai yra titano lydinių su geležimi (ferotitanu) naudojimo kaip plieno priedo pagrindas.
Problemų sprendimo pavyzdžiai
1 PAVYZDYS
2 PAVYZDYS
| Pratimas | Apskaičiuokite šilumos kiekį, išsiskiriantį redukuojant magniu 47,5 g sveriantį titano (IV) chloridą. Termocheminės reakcijos lygtis yra tokia: |
| Sprendimas | Dar kartą parašykime termocheminės reakcijos lygtį: TiCl 4 + 2Mg \u003d Ti + 2MgCl 2 \u003d 477 kJ. Pagal reakcijos lygtį į ją pateko 1 mol titano (IV) chlorido ir 2 mol magnio. Apskaičiuokite titano (IV) chlorido masę pagal lygtį, t.y. teorinė masė (molinė masė - 190 g / mol): m teorija (TiCl 4) = n (TiCl 4) × M (TiCl 4); m teorija (TiCl 4) \u003d 1 × 190 \u003d 190 g. Padarykime proporciją: m prac (TiCl 4) / m teorija (TiCl 4) \u003d Q prac / Q theor. Tada šilumos kiekis, išsiskiriantis redukuojant titano (IV) chloridą magniu, yra: Q prac \u003d Q theor × m prac (TiCl 4) / m teorija; Q prac = 477 × 47,5 / 190 \u003d 119,25 kJ. |
| Atsakymas | Šilumos kiekis 119,25 kJ. |
1metal.com Metalurgijos prekyvietė 1metal.com Trumpa informacija apie Ukrainos įmonių titaną ir jo lydinius metalo prekybos platformoje 1metal.com 4,6 žvaigždutės, remiantis 95
Titanas ir jo lydiniaiTitanas plačiai paplitęs žemės plutoje, kur jo yra apie 6 proc., o pagal paplitimą užima ketvirtą vietą po aliuminio, geležies ir magnio. Tačiau pramoninis jo gavybos būdas buvo sukurtas tik XX amžiaus 40-aisiais. Dėl pažangos orlaivių ir raketų gamybos srityje buvo intensyviai plėtojama titano ir jo lydinių gamyba. Taip yra dėl tokių vertingų titano savybių, kaip mažas tankis, didelis specifinis stiprumas, derinys (s/r × g), atsparumas korozijai, slėginis apdorojimas ir suvirinamumas, atsparumas šalčiui, nemagnetiškumas ir daugybė kitų vertingų fizinių ir mechaninių savybių, išvardytų toliau.
Titano fizinių ir mechaninių savybių charakteristikos (VT1-00)
| Tankis r, kg / m 3 | 4,5 × 10 -3 |
| Lydymosi temperatūra T pl , °C | 1668±4 |
| Tiesinio plėtimosi koeficientas a × 10 –6 , laipsnis –1 | 8,9 |
| Šilumos laidumas l , W/(m × deg) | 16,76 |
| Tempimo stipris s in, MPa | 300–450 |
| Sąlyginė takumo riba s 0,2 , MPa | 250–380 |
| Specifinis stiprumas (s in /r×g)× 10 –3 , km | 7–10 |
| Santykinis pailgėjimas d, % | 25–30 |
| Santykinis susitraukimas Y , % | 50–60 |
| Normalaus tamprumo modulis E' 10 –3 , MPa | 110,25 |
| Šlyties modulis G' 10 –3 , MPa | 41 |
| Puasono koeficientas m, | 0,32 |
| Kietumas HB | 103 |
| Smūgio stipris KCU, J/cm2 | 120 |
Titanas turi dvi polimorfines modifikacijas: a-titaną su šešiakampe sandaria gardele su taškais a= 0,296 nm, Su= 0,472 nm ir aukštos temperatūros b-titano modifikacija su kubine kūno centre grotele su tašku a\u003d 0,332 nm esant 900 ° C. Polimorfinės a "b transformacijos temperatūra yra 882 ° C.
Mechaninės titano savybės labai priklauso nuo priemaišų kiekio metale. Yra intersticinių priemaišų – deguonies, azoto, anglies, vandenilio ir pakaitinių priemaišų, tarp kurių yra geležis ir silicis. Nors priemaišos padidina stiprumą, jos kartu smarkiai sumažina plastiškumą, o tarpinės priemaišos, ypač dujos, turi stipriausią neigiamą poveikį. Įdėjus tik 0,003 % H, 0,02 % N arba 0,7 % O, titanas visiškai praranda gebėjimą plastiškai deformuotis ir tampa trapus.
Ypač kenksmingas yra vandenilis, kuris sukelia vandenilio trapumas titano lydiniai. Vandenilis patenka į metalą lydymosi ir vėlesnio apdorojimo metu, ypač marinuojant pusgaminius. Vandenilis mažai tirpsta a-titane ir sudaro lamelines hidrido daleles, kurios sumažina smūgio stiprumą ir yra ypač neigiamos atliekant uždelsto lūžio bandymus.
Pramoninis titano gamybos būdas – tai titano rūdos sodrinimas ir chlorinimas, po to jos atgavimas iš titano tetrachlorido metaliniu magniu (terminis magnio metodas). Gauta šiuo metodu titano kempinė(GOST 17746–79), priklausomai nuo cheminės sudėties ir mechaninių savybių, gaminamos šios markės:
TG-90, TG-100, TG-110, TG-120, TG-130, TG-150, TG-T V (žr. 17.1 lentelę). Skaičiai reiškia Brinelio kietumą HB, T B – kietumą.
Norint gauti monolitinį titaną, kempinė sumalama į miltelius, presuojama ir sukepinama arba perlydoma lankinėse krosnyse vakuume arba inertinių dujų atmosferoje.
Titano mechaninėms savybėms būdingas geras stiprumo ir lankstumo derinys. Pavyzdžiui, komerciškai gryno titano VT1-0 klasė turi: s in = 375–540 MPa, s 0,2 = 295–410 MPa, d ³ 20%, ir šiomis charakteristikomis nenusileidžia daugeliui anglies ir Cr-Ni korozijai atsparių plienų.
Didelis titano lankstumas, palyginti su kitais metalais, turinčiais hcp gardelę (Zn, Mg, Cd), paaiškinamas dideliu slydimo ir dvynių sistemų skaičiumi dėl mažo santykio. Su/a= 1,587. Matyt, tai ir yra didelio titano ir jo lydinių atsparumo šalčiui priežastis (išsamiau žr. 13 sk.).
Kai temperatūra pakyla iki 250 ° C, titano stiprumas sumažėja beveik 2 kartus. Tačiau karščiui atsparūs Ti lydiniai neturi lygių pagal savitąjį stiprumą 300–600 °C temperatūros diapazone; esant aukštesnei nei 600°C temperatūrai, titano lydiniai yra prastesni už geležies ir nikelio lydinius.
Titanas turi mažą normalaus tamprumo modulį ( E= 110,25 GPa) - beveik 2 kartus mažiau nei geležies ir nikelio, todėl sunku gaminti standžias konstrukcijas.
Titanas yra vienas iš reaktyviųjų metalų, tačiau jis pasižymi dideliu atsparumu korozijai, nes ant jo paviršiaus susidaro stabili pasyvi TiO 2 plėvelė, kuri yra tvirtai surišta su netauriuoju metalu ir neleidžia tiesioginiam jo sąlyčiui su ėsdinančia aplinka. Šios plėvelės storis paprastai siekia 5–6 nm.
Dėl oksidinės plėvelės titanas ir jo lydiniai nerūdija atmosferoje, gėlame ir jūros vandenyje, yra atsparūs kavitacinei korozijai ir įtempinei korozijai, taip pat organinėms rūgštims.
Gaminių iš titano ir jo lydinių gamyba pasižymi daugybe technologinių ypatybių. Dėl didelio išlydyto titano cheminio aktyvumo jo lydymas, liejimas ir lankinis suvirinimas vyksta vakuume arba inertinių dujų atmosferoje.
Technologinio ir eksploatacinio šildymo metu, ypač aukštesnėje nei 550–600 °C temperatūroje, būtina imtis priemonių apsaugoti titaną nuo oksidacijos ir dujų prisotinimo (alfa sluoksnis) (žr. 3 sk.).
Titanas gerai apdorojamas slėgiu karštas ir patenkinamai šaltas. Jis lengvai valcuojamas, kaliamas, štampuojamas. Titanas ir jo lydiniai yra gerai suvirinami atsparumo ir argono lankiniu suvirinimu, todėl suvirintoji jungtis pasižymi dideliu stiprumu ir lankstumu. Titano trūkumas yra prastas apdirbamumas dėl lipnumo, mažas šilumos laidumas ir prastos antifrikcinės savybės.
Pagrindinis titano lydinių legiravimo tikslas yra padidinti stiprumą, atsparumą karščiui ir atsparumą korozijai. Titano lydiniai su aliuminiu, chromu, molibdenu, vanadžiu, manganu, alavu ir kitais elementais buvo plačiai pritaikyti. Legiravimo elementai turi didelę įtaką titano polimorfinėms transformacijoms.
17.1 lentelė
Kempininio titano rūšys, cheminė sudėtis (%) ir kietumas (GOST 17746–79)
| Ti, ne mažiau | Kietumas HB, 10/1500/30, ne daugiau |
||||||||
17.2 lentelė
Apdorotų titano lydinių rūšys ir cheminė sudėtis (%) (GOST 19807–91)
| Žymėjimas | ||||||||||||||
Pastaba. Kitų priemaišų suma visuose lydiniuose yra 0,30%, lydinyje VT1-00 - 0,10%.
Titano lydinių struktūros formavimuisi ir atitinkamai savybėms lemiamos įtakos turi fazių transformacijos, susijusios su titano polimorfizmu. Ant pav. 17.1 parodytos "titano legiruotojo elemento" būsenų diagramos, atspindinčios legiravimo elementų skirstymą pagal jų įtakos polimorfiniams titano virsmams į keturias grupes pobūdį.
a - Stabilizatoriai(Al, O, N), kurios padidina polimorfinės transformacijos a «b temperatūrą ir išplečia kietųjų tirpalų a-titano pagrindu asortimentą (17.1 pav., a). Atsižvelgiant į azoto ir deguonies trapumą, tik aliuminis turi praktinę reikšmę legiruojant titaną. Tai yra pagrindinis legiravimo elementas visuose pramoniniuose titano lydiniuose, mažina jų tankį ir polinkį į vandenilio trapumą, taip pat padidina stiprumą ir elastingumo modulį. Lydiniai, turintys stabilią a struktūrą, termiškai apdorojant nesukietėja.
Izomorfiniai b-stabilizatoriai (Mo, V, Ni, Ta ir kt.), kurie sumažina a "b transformacijos temperatūrą ir išplečia kietų tirpalų, kurių pagrindą sudaro b-titano, spektrą (17.1 pav. b).
Eutektoidus formuojantys b-stabilizatoriai (Cr, Mn, Cu ir kt.) gali sudaryti su titanu TiX tipo intermetalinius junginius. Šiuo atveju, atvėsus, b-fazėje vyksta eutektoidinė transformacija b ® a + TiX (17.1 pav., v). Dauguma
b-stabilizatoriai padidina titano lydinių stiprumą, atsparumą karščiui ir terminį stabilumą, šiek tiek sumažina jų plastiškumą (17.2 pav.). Be to, lydiniai, turintys (a + b) ir pseudo-b struktūrą, gali būti grūdinami termiškai apdorojant (grūdinimas + senėjimas).
Neutralūs elementai (Zr, Sn) nedaro didelės įtakos polimorfinio virsmo temperatūrai ir nekeičia titano lydinių fazinės sudėties (17.1 pav., G).
Polimorfinė b ® a -transformacija gali vykti dviem būdais. Lėtai aušinant ir esant dideliam atomų judrumui, tai vyksta pagal įprastą difuzijos mechanizmą, susidarant daugiakampei kieto a-tirpalo struktūrai. Greitai aušinant - naudojant bedifuzinį martensitinį mechanizmą, suformuojant smailią martensitinę struktūrą, žymimą ¢ arba su didesniu legiravimo laipsniu - a ¢ ¢ . A , a ¢ , a ¢ ¢ kristalinė struktūra yra praktiškai to paties tipo (HCP), tačiau a ¢ ir a ¢ ¢ gardelė yra labiau iškraipyta, o iškraipymo laipsnis didėja didėjant legiruojamųjų elementų koncentracijai. Yra įrodymų [1], kad a ¢ ¢ -fazės gardelė yra labiau ortorombinė nei šešiakampė. Kai senėjimo fazės a ¢ ir a ¢ ¢ yra atskirtos b fazės arba intermetalinės fazės.
Ryžiai. 17.1. „Ti legiruotojo elemento“ sistemų būsenų diagramos (schemos):
a) „Ti-a stabilizatoriai“;
b) „Ti-izomorfiniai b-stabilizatoriai“;
v) „Ti-eutektoidą formuojantys b-stabilizatoriai“;
G) „Ti neutralūs elementai“
Ryžiai. 17.2. Legiruojamųjų elementų įtaka titano mechaninėms savybėms
Skirtingai nuo anglinio plieno martensito, kuris yra intersticinis tirpalas ir pasižymi dideliu stiprumu ir trapumu, titano martensitas yra pakaitinis sprendimas, o titano lydinių gesinimas martensitui a ¢ sukelia nedidelį sukietėjimą ir nėra lydimas staigaus plastiškumo sumažėjimo. .
Faziniai virsmai, atsirandantys lėto ir greito titano lydinių su skirtingu b-stabilizatorių kiekiu aušinimo metu, taip pat susidarančios struktūros parodytos apibendrinta diagrama (17.3 pav.). Jis galioja izomorfiniams b stabilizatoriams (17.1 pav., b) ir, šiek tiek apytiksliai, eutektoidą formuojantiems b-stabilizatoriams (17.1 pav., v), nes eutektoidinis skilimas šiuose lydiniuose yra labai lėtas ir jo galima nepaisyti.
Ryžiai. 17.3. Lydinių "Ti-b-stabilizatorius" fazinės sudėties keitimo schema priklausomai nuo greičio
vėsinimas ir grūdinimas iš b srities
Lėtai aušinant titano lydiniuose, priklausomai nuo b-stabilizatorių koncentracijos, galima gauti struktūras: atitinkamai a, a + b arba b.
Grūdinant dėl martensitinės transformacijos temperatūrų intervale M n -M k (17.3 pav. parodyta punktyrine linija), reikėtų išskirti keturias lydinių grupes.
Pirmajai grupei priskiriami lydiniai, kurių b-stabilizuojančių elementų koncentracija yra iki C1, t.y. lydiniai, kurie, gesinami iš b srities, turi tik ¢ (a ¢ ¢) struktūrą. Atvėsinus šiuos lydinius nuo temperatūrų (a + b) regione nuo polimorfinės transformacijos iki T 1, jų struktūra yra fazių a ¢ (a ¢ ¢), a ir b mišinys ir po gesinimo nuo žemesnės temperatūros T cr jie turi (a + b) struktūrą.
Antrąją grupę sudaro lydiniai, kurių legiruojamųjų elementų koncentracija nuo C 1 iki C cr, kuriuose, gesinant iš b srities, martensitinė transformacija nevyksta iki galo ir jų struktūra yra a ¢ (a ¢ ¢ ) ir b. Šios grupės lydiniai po gesinimo nuo temperatūrų nuo polimorfinės transformacijos iki T kr turi struktūrą a ¢ (a ¢ ¢), a ir b, o temperatūra žemesnė T cr - struktūra (a + b).
Trečiosios grupės lydinių su b-stabilizuojančių elementų koncentracija nuo C cr iki C 2 kietėjimas nuo temperatūrų b srityje arba nuo temperatūrų nuo polimorfinio virsmo iki T 2 lydi dalis b fazės paverčiama w faze, o šio tipo lydiniai po gesinimo turi struktūrą (b + w). Trečiosios grupės lydiniai, sukietėję nuo žemesnės temperatūros T 2 turi struktūrą (b + a).
Ketvirtosios grupės lydiniai po gesinimo nuo temperatūrų, viršijančių polimorfinę virsmą, turi išskirtinai b struktūrą, o nuo žemesnės nei polimorfinės transformacijos temperatūrų - (b + a).
Pažymėtina, kad b ® b + w virsmai gali įvykti tiek gesinant lydinius, kurių koncentracija yra (С cr –С 2), tiek senstant lydiniams, kurių koncentracija didesnė nei С 2 ir kurie turi metastabilią b fazę. . Bet kokiu atveju w fazės buvimas yra nepageidautinas, nes jis stipriai trapūs titano lydinius. Rekomenduojami terminio apdorojimo režimai neįtraukia jo buvimo pramoniniuose lydiniuose arba jo atsiradimo eksploatacinėmis sąlygomis.
Titano lydiniams naudojami šie terminio apdorojimo tipai: atkaitinimas, grūdinimas ir sendinimas, taip pat cheminis terminis apdorojimas (nitridavimas, silikonizavimas, oksidavimas ir kt.).
Atkaitinimas atliekamas visiems titano lydiniams, siekiant užbaigti struktūros formavimąsi, išlyginti struktūrinį ir koncentracijos nevienalytiškumą bei mechanines savybes. Atkaitinimo temperatūra turi būti aukštesnė už rekristalizacijos temperatūrą, bet žemesnė už perėjimo į b būseną temperatūrą ( T pp), kad būtų išvengta grūdų augimo. Taikyti įprastinis atkaitinimas, dvigubas arba izoterminis(stabilizuoti struktūrą ir savybes), Nebaigtas(vidiniam stresui sumažinti).
Grūdinimas ir sendinimas (kietėjimo terminis apdorojimas) taikomas titano lydiniams su (a + b) struktūra. Kietėjimo terminio apdorojimo principas yra gauti metastabilias fazes b , a ¢ , a ¢ ¢ gesinimo metu ir vėlesnį jų skilimą, kai dirbtinio senėjimo metu išsiskiria išsklaidytos dalelės a ir b fazės. Šiuo atveju stiprinantis poveikis priklauso nuo metastabilių fazių tipo, kiekio ir sudėties, taip pat nuo senėjimo susidariusių a ir b fazių dalelių smulkumo.
Cheminis terminis apdorojimas atliekamas siekiant padidinti kietumą ir atsparumą dilimui, atsparumą „užgrobimui“ dirbant trinties sąlygomis, atsparumą nuovargiui, taip pat pagerinti atsparumą korozijai, atsparumą karščiui ir atsparumą karščiui. Azotavimas, silikonizavimas ir kai kurios difuzinės metalizacijos rūšys turi praktinį pritaikymą.
Titano lydiniai, palyginti su techniniu titanu, pasižymi didesniu stiprumu, taip pat ir aukštoje temperatūroje, išlaikant pakankamai aukštą plastiškumą ir atsparumą korozijai.
Buitinių prekių ženklai ir cheminė sudėtis
lydiniai (GOST 19807–91) pateikti lentelėje. 17.2.
Pagal gamybos technologiją titano lydiniai skirstomi į kaltas ir liejimas; pagal mechaninių savybių lygį – lydiniams mažas stiprumas ir didelis lankstumas, vidurio stiprumas, didelis stiprumas; pagal naudojimo sąlygas – įjungta atsparus šalčiui, atsparus karščiui, atsparus korozijai . Pagal gebėjimą sukietėti termiškai apdorojant jie skirstomi į užgrūdintas ir nesukietėjęs, pagal struktūrą atkaitintoje būsenoje - į a -, pseudo-a -, (a + b) -, pseudo-b - ir b lydinius (17.3 lentelė).
Atskiros titano lydinių grupės skiriasi sąlyginio stabilizavimo koeficiento reikšme Kb, kuris rodo b-stabilizuojančio legiruojančio elemento kiekio santykį su jo kiekiu kritinės sudėties lydinyje Su kr. Kai lydinyje yra keli b stabilizuojantys elementai, jų Kb apibendrino.
< 700 MPa, būtent: a – lydiniai VT1-00, VT1-0 (techninis titanas) ir lydiniai OT4-0, OT4-1 (Ti-Al-Mn sistema), AT3 (Ti-Al sistema su mažais Cr priedais , Fe, Si, B), susiję su pseudo-a-lydiniais su nedideliu kiekiu b-fazės. Šių lydinių stiprumo charakteristikos yra aukštesnės nei gryno titano dėl priemaišų VT1-00 ir VT1-0 lydiniuose ir nedidelio legiravimo su a ir b stabilizatoriais OT4-0, OT4-1, AT3 lydiniuose.
Šie lydiniai pasižymi dideliu lankstumu tiek karštoje, tiek šaltoje būsenoje, todėl galima gauti visų tipų pusgaminius: foliją, juosteles, lakštus, plokštes, kaltinius, štampuotus, profilius, vamzdžius ir kt. pusgaminiai iš šių lydinių pateikti tab. 17.4–17.6.
17.3 lentelė
Titano lydinių klasifikavimas pagal struktūrą
| Lydinių grupė | Lydinio klasė |
| VT1-00, VT1-0, VT5, VT5-1, PT-7M |
|
| Pseudo-a-lydiniai | OT4-0, OT4-1, OT4, VT20, AT3 |
| (a + b)-martensitinė klasė ( Kb= 0,3–0,9) | VT6S, VT6, VT14, VT8, VT9, PT-3V, VT3-1, AT3 |
| (a + b) – pereinamosios klasės lydiniai ( Kb= 1,0–1,4) | |
| Pseudo-b lydiniai ( Kb= 1,5–2,4) | VT35*, VT32*, VT15 |
| b lydiniai ( Kb= 2,5–3,0) |
* Eksperimentiniai lydiniai.
17.4 lentelė
Titano lydinio lakštų mechaninės savybės (GOST 22178–76)
| Titano klasės | Pavyzdžio būklė | lakšto storis, | Tempimo stipris, s in, MPa | Santykinis pailgėjimas, d, % |
| atkaitintas | ||||
| Šv. 6,0–10,5 | ||||
| Šv. 6,0–10,5 | ||||
| atkaitintas | ||||
| Šv. 6,0–10,5 | ||||
| Šv. 6,0–10,5 | ||||
| Šv. 6,0–10,5 | ||||
| 885 (885–1080) | ||||
| atkaitintas | 885 (885–1050) | |||
| Šv. 5,0–10,5 | 835 (835–1050) | |||
| grūdintas ir | ||||
| 7,0–10,5 g | ||||
| atkaitintas | 930 (930–1180) | |||
| Šv. 4,0–10,5 | ||||
| atkaitintas | 980 (980–1180) | |||
| Šv. 4,0–10,5 | ||||
Pastaba. Skaičiai skliausteliuose skirti lakštams su aukšta paviršiaus apdaila.
17.5 lentelė
Mechaninės strypų, pagamintų iš titano lydinių, savybės (GOST 26492–85)
| Lydinio klasė | valstybė | Strypo skersmuo | Riba | Giminaitis | Giminaitis | perkusija |
| Atkaitintas | ||||||
| Atkaitintas | ||||||
| Atkaitintas | 885 (905–1050) | |||||
| 835 (835–1050) | ||||||
| Grūdintas ir sendintas | ||||||
| Atkaitintas | ||||||
| Grūdintas ir sendintas | ||||||
| Atkaitintas | 930 (980–1230) | |||||
| 930 (930–1180) | ||||||
| 980 (980–1230) | ||||||
| 930 (930–1180) | ||||||
| 980 (1030–1230) | ||||||
| 930 (980–1230) | ||||||
| Atkaitintas | 885 (885–1080) | |||||
| 865 (865–1080) | ||||||
| Grūdintas ir sendintas | ||||||
| Atkaitintas | 885 (930–1130) | |||||
| 885 (885–1130) | ||||||
| 1030 (1080–1230) | ||||||
| 1030 (1080–1280) | ||||||
Pastaba. Skliausteliuose pateikti duomenys skirti aukštesnės kokybės juostoms.
17.6 lentelė
Titano lydinio plokščių mechaninės savybės (GOST 23755–79)
| Lydinio klasė | valstybė | plokštės storis, | Tempimo stipris s in, MPa | Santykinis pailgėjimas d, % | Santykinis susitraukimas y , % | Smūgio stipris KCU, J/cm2 |
| Be | ||||||
| atkaitintas | ||||||
| atkaitintas | ||||||
| Grūdintas ir sendintas | ||||||
| atkaitintas | ||||||
| Be terminio apdorojimo | ||||||
Kalimas, tūrinis ir lakštinis štampavimas, valcavimas, presavimas atliekamas karštoje būsenoje pagal lentelėje nurodytus režimus. 17.7. Galutinis valcavimas, lakštų štampavimas, braižymas ir kitos operacijos atliekamos šaltoje būsenoje.
Šie lydiniai ir gaminiai iš jų yra atkaitinami tik pagal lentelėje nurodytus režimus. 17.8. Neužbaigtas atkaitinimas naudojamas vidiniams įtempiams, atsirandantiems dėl apdirbimo, lakštų štampavimo, suvirinimo ir kt., sumažinti.
Šie lydiniai gerai suvirinami lydomuoju suvirinimu (argono lankas, panardintas lankas, elektros šlakas) ir kontaktiniu (taškiniu, voleliu). Lydomojo suvirinimo metu suvirintos jungties stiprumas ir lankstumas yra beveik tokie patys kaip ir netauriojo metalo.
Šių lydinių atsparumas korozijai yra didelis daugelyje terpių (jūros vanduo, chloridai, šarmai, organinės rūgštys ir kt.), išskyrus HF, H 2 SO 4, HCl ir kai kuriuos kitus tirpalus.
Taikymas. Šie lydiniai plačiai naudojami kaip konstrukcinės medžiagos gaminant beveik visų tipų pusgaminius, dalis ir konstrukcijas, įskaitant ir suvirintas. Veiksmingiausias jų panaudojimas aviacijos ir kosmoso inžinerijoje, chemijos inžinerijoje, kriogeninėje inžinerijoje (17.9 lentelė), taip pat įrenginiuose ir konstrukcijose, veikiančiose iki 300–350 °C temperatūroje.
Į šią grupę įeina lydiniai, kurių tempiamasis stipris yra s = 750–1000 MPa, būtent: a - VT5 ir VT5-1 klasių lydiniai; OT4, VT20 klasių pseudo-a lydiniai; (a + b)-lydiniai PT3V markių, taip pat VT6, VT6S, VT14 atkaitintos būsenos.
Lydiniai VT5, VT5-1, OT4, VT20, PT3V, VT6S, kuriuose yra nedidelis kiekis b fazės (2–7 % b fazės pusiausvyros būsenoje), kietėjimo termiškai neapdorojami ir naudojami. atkaitintoje būsenoje. Lydinys VT6S kartais naudojamas termiškai sukietėjęs. Lydiniai VT6 ir VT14 naudojami tiek atkaitinti, tiek termiškai sukietinti. Pastaruoju atveju jų stiprumas tampa didesnis nei 1000 MPa, todėl jie bus nagrinėjami skyriuje apie didelio stiprumo lydinius.
Nagrinėjami lydiniai kartu su padidintu stiprumu išlaiko patenkinamą plastiškumą šaltoje būsenoje ir gerą plastiškumą karštoje būsenoje, todėl iš jų galima gauti visų tipų pusgaminius: lakštus, juosteles, profilius, kaltinius, štampuotus. , vamzdžiai ir tt Išimtis yra VT5 lydinys, iš kurio dėl mažo technologinio plastiškumo lakštai ir plokštės negaminami. Apdorojimo karštu slėgiu režimai pateikti lentelėje. 17.7.
Ši lydinių kategorija sudaro didžiąją dalį mechanikos inžinerijoje naudojamų pusgaminių. Pagrindinių pusgaminių mechaninės charakteristikos pateiktos lentelėje. 17.4–17.6.
Visi vidutinio stiprumo lydiniai yra gerai suvirinami visų tipų suvirinimu, naudojamu titanui. Lydomojo suvirinimo būdu pagamintos suvirintos jungties stiprumas ir plastiškumas yra artimas netauriojo metalo stiprumui ir plastiškumui (VT20 ir VT6S lydiniams šis santykis yra 0,9–0,95). Norint sumažinti vidinius suvirinimo įtempius, po suvirinimo rekomenduojamas nepilnas atkaitinimas (17.8 lentelė).
Šių lydinių apdirbamumas yra geras. Atsparumas korozijai daugumoje agresyvių aplinkų yra panašus į techninį titano VT1-0.
17.7 lentelė
Titano lydinių karštojo formavimo būdai
| Lydinio klasė | Luitų kalimo režimas | Kalimo režimas iš anksto | Paspauskite štampavimo režimą | Plaktuko štampavimo režimas | Režimas |
|||||||||
| temperatūros | storis, | temperatūros | temperatūros | temperatūros | temperatūros |
|||||||||
| baigiasi | baigiasi | baigiasi | baigiasi |
|||||||||||
| Viskas | ||||||||||||||
| 40–70 | ||||||||||||||
| 40–70 | ||||||||||||||
| 40–50** | ||||||||||||||
| 40–50** | ||||||||||||||
| 850 | 40–50** | |||||||||||||
| Viskas | ||||||||||||||
* Deformacijos laipsnis vienam šildymui, %.
** Deformacija (a + b) srityje.
*** Deformacija b regione.
17.8 lentelė
Titano lydinių atkaitinimo režimai
| Lydinio klasė | Atkaitinimo temperatūra, ° С | Pastaba |
|
| Lakštai | Strypai, kaltiniai, štampuoti, |
||
| 445–585 °С* |
|||
| 445–585 °С* |
|||
| 480–520 °С* |
|||
| 520–560 °С* |
|||
| 545–585 ° С* |
|||
| Izoterminis atkaitinimas: kaitinimas iki 870-920°C, laikymas, aušinimas iki 600-650°C, aušinimas krosnimi arba perkėlimas į kitą krosnį, laikymas 2 val., aušinimas oru |
|||
| Dvigubas atkaitinimas, išlaikymas 550-600°C temperatūroje 2-5 val.. Atkaitinimas 850°C, leidžiamas aušinimas oru galios detalėms |
|||
| 550–650 °С* |
|||
| Atkaitinimas leidžiamas pagal režimus: 1) kaitinimas iki 850 ° C, laikymas, vėsinimas krosnele iki 750 ° C, laikymas 3,5 val., aušinimas ore; 2) kaitinimas iki 800°C, palaikymas 30 min, aušinimas orkaite iki 500°C, po to ore |
|||
| Dvigubas atkaitinimas, ekspozicija 570–600 ° С - 1 val. Leidžiamas izoterminis atkaitinimas: kaitinimas iki 920–950°C, laikymas, aušinimas krosnimi arba perkėlimas į kitą 570–600°C temperatūros krosnį, palaikymas 1 val., aušinimas ore |
|||
| Dvigubas atkaitinimas, ekspozicija 530–580 °C temperatūroje – 2–12 val. Leidžiamas izoterminis atkaitinimas: kaitinimas iki 950–980 °C, laikymas, aušinimas krosnimi arba perkėlimas į kitą 530–580 °C temperatūros krosnį, palaikymas 2–12 val., aušinimas ore |
|||
| 550–650 °С* |
|||
| Leidžiamas izoterminis atkaitinimas: kaitinimas iki 790–810°C, laikymas, aušinimas krosnele arba perkėlimas į kitą krosnį iki 640–660°C, palaikymas 30 min, aušinimas ore |
|||
| Lakštų dalių atkaitinimas leidžiamas 650–750 ° C temperatūroje, (600–650 °С)* |
|||
| (priklausomai nuo pusgaminio skyriaus ir tipo) | Aušinimas orkaitėje 2–4 °C/min greičiu iki 450 °C, po to ore. Dvigubas atkaitinimas, ekspozicija 500–650 ° C temperatūroje 1–4 val. Dvigubas atkaitinimas leidžiamas dalims, veikiančioms iki 300 ° C temperatūroje ir iki 2000 val. |
||
| (545–585 °C*) |
|||
* Neužbaigtos atkaitinimo temperatūros.
17.9 lentelė
Titano lydinių mechaninės charakteristikos žemoje temperatūroje
| s in (MPa) esant temperatūrai, ° С | d (%) esant temperatūrai, ° С | KCU, J / cm 2 esant temperatūrai, ° С |
||||||
Taikymas. Šie lydiniai rekomenduojami gaminių gamybai lakštinio štampavimo būdu (OT4, VT20), suvirintoms detalėms ir mazgams, štampuotoms detalėms (VT5, VT5-1, VT6S, VT20) ir kt. Lydinys VT6S plačiai naudojamas indų ir slėginių indų gamyba. Dalys ir mazgai, pagaminti iš lydinių OT4, VT5, gali dirbti ilgą laiką iki 400 ° C temperatūroje ir trumpą laiką - iki 750 ° C; iš lydinių VT5-1, VT20 - ilgą laiką esant temperatūrai iki 450-500 ° C ir trumpą laiką - iki 800-850 ° C. Lydinius VT5-1, OT4, VT6S taip pat rekomenduojama naudoti šaldytuve ir kriogeninės technologijos (17.9 lentelė).
Šiai grupei priklauso lydiniai, kurių tempiamasis stipris s > 1000 MPa, būtent (a + b)-lydiniai, kurių klasės VT6, VT14, VT3-1, VT22. Didelis stiprumas šiuose lydiniuose pasiekiamas grūdinant terminį apdorojimą (grūdinimas + senėjimas). Išimtis yra didelio lydinio lydinys VT22, kurio s B > 1000 MPa net atkaitintoje būsenoje.
Šie lydiniai kartu su dideliu stiprumu išlaiko gerą (VT6) ir patenkinamą (VT14, VT3-1, VT22) technologinį lankstumą karštoje būsenoje, todėl iš jų galima gauti įvairius pusgaminius: lakštus (išskyrus VT3- 1), strypai, plokštės, kaltiniai, štampuoti, profiliai ir kt. Karšto formavimo režimai pateikti lentelėje. 17.7. Lydiniai VT6 ir VT14 atkaitinti (s in » 850 MPa) gali būti šaltai kalti lakštais su nedidelėmis deformacijomis. Atkaitintų ir sukietėjusių pagrindinių pusgaminių mechaninės charakteristikos pateiktos lentelėje. 17.4–17.6.
Nepaisant heterofazinės struktūros, nagrinėjamų lydinių suvirinamumas yra patenkinamas visais titano suvirinimo būdais. Norint užtikrinti reikiamą stiprumo ir plastiškumo lygį, būtina atlikti visišką atkaitinimą, o lydinį VT14 (suvirintų dalių storis 10–18 mm) rekomenduojama atlikti grūdinimą, o po to senėjimą. Šiuo atveju suvirintos jungties stiprumas (lydymosi suvirinimas) yra ne mažesnis kaip 0,9 netauriojo metalo stiprumo. Suvirintos jungties plastiškumas yra artimas netauriojo metalo lankstumui.
Apdirbamumas yra patenkinamas. Lydinių apdirbimas gali būti atliekamas tiek atkaitintus, tiek termiškai grūdintus.
Šie lydiniai pasižymi dideliu atsparumu korozijai atkaitintoje ir termiškai sukietėjusioje būsenoje drėgnoje atmosferoje, jūros vandenyje ir daugelyje kitų agresyvių aplinkų, pavyzdžiui, komercinio titano.
Karščio gydymas . Lydiniai VT3-1, VT6, VT6S, VT14, VT22 kietėja ir sensta (žr. aukščiau). Rekomenduojami monolitinių gaminių, pusgaminių ir suvirintų detalių grūdinimo ir sendinimo šildymo režimai pateikti lentelėje. 17.10 val.
Aušinimas gesinimo metu atliekamas vandenyje, o po brandinimo - ore. Visiškas grūdinimas suteikiamas dalims, pagamintoms iš VT6, VT6S lydinių, kurių maksimalus skerspjūvis yra iki 40–45 mm, o iš VT3-1, VT14, VT22 lydinių - iki 60 mm.
Siekiant užtikrinti patenkinamą (a + b) struktūros lydinių stiprumo ir lankstumo derinį po grūdinimo ir sendinimo, prieš grūdinant terminį apdorojimą būtina, kad jų struktūra būtų lygiagreta arba „krepšelio pynimas“. Pradinių mikrostruktūrų, užtikrinančių patenkinamas savybes, pavyzdžiai parodyti Fig. 17,4 (1–7 tipai).
17.10 lentelė
Titano lydinių stiprinimo terminio apdorojimo būdai
| Lydinio klasė | Polimorfinės transformacijos temperatūra T pp, ° С | Temperatūra | Temperatūra | Trukmė |
Pradinė smaili lydinio struktūra, kai yra pirminės b-fazės grūdelių ribos (8–9 tipai) perkaitimo metu po gesinimo ir senėjimo ar atkaitinimo, veda prie santuokos - sumažėja stiprumas ir plastiškumas. Todėl būtina vengti (a + b) lydinių kaitinimo iki aukštesnės nei polimorfinės transformacijos temperatūros, nes termiškai apdorojant perkaitusios struktūros ištaisyti neįmanoma.
Šildymą terminio apdorojimo metu rekomenduojama atlikti elektrinėse krosnyse su automatiniu temperatūros valdymu ir registravimu. Kad nesusidarytų apnašos, gatavų dalių ir lakštų kaitinimas turi būti atliekamas krosnyse su apsaugine atmosfera arba naudojant apsaugines dangas.
Kaitinant plonas lakštines detales grūdinimui, temperatūrai išlyginti ir jų deformacijai sumažinti, ant krosnies grindų dedama 30–40 mm storio plieninė plokštė. Sudėtingos konfigūracijos ir plonasienių dalių grūdinimui naudojami fiksavimo įtaisai, apsaugantys nuo deformacijos ir pavadėlių.
Po apdorojimo aukštoje temperatūroje (gesinimo ar atkaitinimo) krosnyje be apsauginės atmosferos pusgaminiai, kurie nėra toliau apdorojami, turi būti apdorojami hidrosmėliasrove arba šlifuojami korundu, o lakštiniai gaminiai taip pat turi būti marinuoti.
Taikymas. Didelio stiprumo titano lydiniai naudojami kritinių dalių ir mazgų gamybai: suvirintoms konstrukcijoms (VT6, VT14), turbinoms (VT3-1), štampuotiems mazgams (VT14), labai apkrautoms detalėms ir štampuotoms konstrukcijoms (VT22). Šie lydiniai gali veikti ilgą laiką iki 400 ° C temperatūroje ir trumpai iki 750 ° C.
Didelio stiprumo titano lydinių, kaip konstrukcinės medžiagos, ypatybė yra padidėjęs jų jautrumas įtempių koncentratoriams. Todėl projektuojant detales iš šių lydinių būtina atsižvelgti į daugybę reikalavimų (geresnė paviršiaus kokybė, perėjimo spindulių iš vienos sekcijos į kitą padidėjimas ir kt.), panašių į tuos, kurie egzistuoja, kai yra didelio stiprumo plienas. naudojamas.