Титан и его сплавы Министерство образования и науки Российской

бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Ковровская государственная технологическая академия
имени В.А.Дегтярева»

г. Baн Аркелем и де Бур получили иодидный титан.
В 1940

г. Кролль открыл магниетермический способ извлечения титана из руд.
В 1948 г. получена первая промышленная партия титана массой 2 т.
В 1953 г. было получено 2100 т титана;
в 1957 г. - 20000 т; в 1966 г. - 22000 т; в 1981 г – 55000 т; в 1996 г. – 66000 т.

алюминия (8,8 %), железа (5,1%) и магния (2,1%);
небольшая плотность при

высокой удельной прочности;
необычайно высокая коррозионная стойкостью;
значительная прочность при повышенных температурах;
рабочие температуры: от –196 до 500оС, до 650 оС кратковременно.
Среди конструкционных металлов титан по распространенности занимает четвертое место, уступая лишь алюминию, железу и магнию.

химическая активность, в частности, активное взаимодействие с газами при повышенных

температурах и в жидком состоянии;
невысокие антифрикционные свойства (налипание);
плохая обрабатываемость резанием, сравнимую с нержавеющей сталью аустенитного класса;
трудности вовлечения отходов в производство.
Широкое применение титана сдерживается в основ­ном высокой его стоимостью (губка – 4.500$/т, слиток – 7.000 $/т).

подводных лодок, торпед…
Криогенная техника.
Химическая, нефтехимическая, пищевая, электроника, ядерная техника.
Медицина: инструмент,

имплантанты.
Спорт, украшения.
Вооружения: броневые плиты, некоторые элементы боеприпасов.

505 г/см3.
Температура плавления 1668 °С.
Температура полиморфного превращения 882,5 °С.
Коэффициент линейного

расширения при 24° С 8,15 10-6 К -1 .
Удельное электросопротивление при 20° С 4510-6 Омсм.
Модуль нормальной упругости 146 ГПа.
При 0,45К титан становится сверхпроводником.
Титан – парамагнитный металл.

сопротивлением коррозии (выще нержавеющих сталей), что объясняется образованием на поверхности

металла плотной защитной окисной пленки.
реагирует с: плавиковой, соляной, серной и ортофосфорной, щавелевой, три-хлоруксусной и трифторуксусной.
стоек в тех средах, которые не разрушают защитную окисную пленку на его поверхности, и особенно в тех средах, которые способствуют ее образованию.
отличается чрезвычайно высокой коррозионной стойкостью в морской воде.

веществ, особенно с газами: кислородом, азотом, водородом, окисью углерода, двуокисью

углерода, водяным паром, аммиаком.
Титан при низких температурах абсорбирует чрезвычайно большие количества водорода. Например, при температуре 600°С и давлении 0,1 МПа титан поглощает 32000 см3/100г водорода, в то время как железо при той же температуре абсорбирует всего 1,31 см3/100г, а алюминий 0,026 см3/100г. Абсорбция водорода титаном — процесс обратимый. Вакуумный отжиг легко устраняет водород. 

Коррозионные свойства титана

In; C, O, N. (а) - стабилизаторы - элементы, повышающие

стабильность - фазы; две подгруппы: 1) при достаточно низкой температуре происходит эвтектоидный распад -фазы: ; эвтектоиднобразующими - стабилизаторы: Cr, Mn, Fe, Cu, Ni, Pb, Be, Co (б); 2) -твердый раствор сохраняется до комнатной температуры, не претерпевая эвтектоидного распада; изоморфные -стабилизаторы: V, Mo, Nb, Ta (в); W (г);

Нейтральные упрочнители (мало влияют на устойчивость  - и  - фаз): Sn, Zr, Ge, Hf и Th.

а

б

в

г

Химический состав титановых сплавов

с титаном растворы замещения (железо и кремний).
примеси внедрения значительно

более сильно влияют на свойства титана, чем примеси замещения.

) к  обозначают Тп, Тпп или Асз (при нагреве)

и Аrз (при охлаждении) Типы структур в Ti- сплавах

Превращенная -структура (получается при малых скоростях охлаждения).
Бывшее -зерно, в котором расположены -колонии.

при нагреве в + область и последующем медленном охлаждении).
Состоит

из первичной -фазы и - превращенной матрицы.

-фазой;
псевдо--сплавы, структура которых представлена в основном -фазой и небольшим количеством

-фазы (не более 5%);
(+)-сплавы, структура которых представлена в основном  и -фазами;
псевдо--сплавы со структурой в отожженном состоянии, представленной -фазой и большим количеством -фазы; в этих сплавах закалкой или нормализацией из -области можно легко получить однофазную -структуру;
-сплавы, структура которых представлена термодинамически стабильной -фазой.

которых после закалки из -области представлена  -или - мартенситом;

сплавы переходного класса, структура которых после закалки с температур -области представлена мартенситом () и -фазой, независимо от того образовалась в ней или нет -фаза;
-сплавы, структура которых после закалки представлена - или  ()-фазами.