ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Титан и его сплавы из "Материаловедение и технология конструкционных материалов " Титан — серебристо-белый металл плотностью 4,5 г/см , температурой плавления 1670 °С. Ниже температуры 882 °С существует а-титан, имеющий объемно-центрированную кубическую кристаллическую решетку. При 882 °С происходит полиморфное превращение и выше этой температуры существует р -титан, имеющий гексагональную плотноупакованную решетку. Титан характеризуется низкими электропроводностью и теплопроводностью. Технически чистый титан марок ВТ 1-00 содержит не более 0,4 % примесей, ВТ1-0 не более 0,55 %, ВТ1 не более 0,1 % примесей. Прочность титана 6 =300-500 МПа, относительное удлинение о =20-30 %. Чем больше в титане примесей, тем он прочнее и менее пластичен. Технический титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается (в среде аргона), но обрабо-Гка его резанием затруднена. [c.216] Главное преимущество титана и его сплавов состоит в сочетании высоких механических свойств с коррозионной стойкостью в агрессивных средах ( в азотной, соляной и фтористой кислотах) и низкой плотностью. [c.216] Высокая коррозионная стойкость титана достигается за счет образования на его поверхности плотной оксидной пленки. Главные недостатки титана — склонность к взаимодействию с газами при температурах выше 500-600 °С, высокая стоимость, плохая обрабатываемость резанием, низкая износостойкость. Главная цель легирования титана — повышение механических свойств. Такие легирующие элементы как, А1, Fe, Мп, Сг, Sn, V, повышают прочность титана, несколько снижая при этом пластичность и вязкость. А1, Zr, Мо, Sn — увеличивают жаропрочность, Мо, Zr, Nb, Та — повышают коррозийную стойкость. [c.216] По структуре после отжига титановые сплавы делятся а-сплавы, псевдо-а-сплавы, (а+Р)-сплавы, псевдо-р-сплавы и р-сплавы. Псевдо-а-сплавы содержат очень небольшое количество (до 5 % ) Р-фазы, а псевдо-р-сплавы очень небольшое количество а-фазы. Двухфазные (a-t-P)-сплавы и псевдо-р-сплавы способны к упрочению путем закалки и искусственного старения. После закалки, в зависимости от содержания Р-стабилизаторов может образоваться мартенсит (пересыщенная а-фаза) и неустойчивая р-фаза. Мартенсит в титановых сплавах не обладает повышенной прочностью по сравнению с равновесной а-фазой. Упрочение происходит при искусственном старении за счет выделения мелкодисперсных частиц а-фазы при распаде мартенсита неустойчивой р-фазы. В зависимости от химического состава закалка производится от 700-900 °С, а старение при 420-600 С. [c.217] По технологическому признаку титановые сплавы классифицируются на деформируемые, литейные и порошковые. По свойствам титановые сплавы делятся на высокопластичные, сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные, коррозионностойкие. [c.217] Псевдо-а-сплавы сохраняют достоинства а- сплавов, но за счет наличия небольшого количества р-фазы имеют более высокую пластичность. Поэтому они хорошо обрабатываются давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Кроме алюминия псевдо-а-сплавы легируются небольшим количеством Р-стабилизаторов. К этим сплавам относятся ОТ4 (3,5 % А1,1,5 % Мп), ОТ4-1 (1,5 % А1, 1 % ) ВТ4 (5 % А1, 1,5 % Мп) и др. [c.218] Двухфазные (а+Р)-сплавы легируются одновременно алюминием и Ь- стабилизаторами. К ним относятся высокопрочные сплавы марок ВТ6 (6 % А1, 4,5 V), ВТ 14 (4,5 % А1,3 % Мо, 1 % V), ВТ16 (2,5 % А1,5 % Мо, 5 % V), жаропрочные сплавы ВТЗ-1 (6 % А1, 2,5 % Мо, 2 % Сг, 0,3 % Sr, 0,5 % Fe), ВТ8, ВТ9 и др. Эти сплавы упрочняются закалкой и старением. При этом чем больше содержание р-фазы, тем сильнее выражен упрочняющий эффект. [c.218] Псевдо-р-сплавы содержат небольшое количество а-стабибилизатора и большое количество Р-стабилизато-ров ( до 20 % ). Они подвергаются закалке и старению, после чего их прочность доходит до = 1300-1700 МПА, что является наибольшим значением для титановых сплавов. Наибольшее распространением из этой группы получил сплав ВТ 15 (3 % А1, 7 % Мо, 11 % Сг). [c.218] Однофазные р-сплавы большого применения не получили, так как для получения р-структуры требуется вводить очень большое количество дорогих р-стабилизато-ров. Например, сплав марки 4201, содержит 33 % молибдена. Он характеризуется исключительной коррозионной стойкостью и может заменить тантал, сплавы на никелевой основе, благородные металлы. [c.218] Область применения титановых сплавов очень велика в авиации (обшивка самолетов, диски, лопатки компрессоров и т. д.) в ракетной технике (корпуса двигателей, баллоны для сжатых и сжиженных газов) в химическом машиностроении (оборудование, находящееся в среде хлора и его растворов, детали, работающие в азотной кислоте, теплообменники) в судостроении (обшивка морских судов, поэтому эти суда не требуют окраски) в энергомашиностроении (диски, лопатки стационарных турбин) в криогенной технике. В автомобильной отрасли применяемые титановые сплавы позволяют уменьшить массу автомобильных и дизельных двигателей, увеличить их частоту вращения и мощность. [c.219] Вернуться к основной статье