ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Титан и его сплавы из "Новые материалы в технике " Промышленное производство титана и сплавов на его основе насчитывает немногим более полутора десятилетий. Поэтому его справедливо относят к числу новых металлов, хотя открыт титан еще в 1791 году. Но только в 1910 г. титан в относительно чистом виде был выделен химиком Хантером. Первый промышленный способ производства титана разработан в 1940 г. (метод Кролля), а производство его начато в 1948 г. и быстро прогрессирует. [c.77] Развитие производства титана связано с исключительно ценными свойствами, которыми обладает этот металл, и особенно его сплавы с цветными и редкими металлами. Эти свойства привлекают внимание конструкторов и технологов, изыскивающих все новые и новые области применения титана. [c.77] Запасы титана в земной коре весьма велики он занимает четвертое место среди промышленных металлов после алюминия, железа и магния. Запасы его по весу составляют около 0,61 % земной коры и превосходят запасы таких давно применяемых металлов, как медь, свинец, олово, цинк, никель, серебро, золото и платина вместе взятых. Вследствие высокого сродства к другим элементам титан широко встречается в природе в рассеянном состоянии. В настоящее время насчитывается свыше 60 минералов, содержащих титан. В количествах, достаточных для промышленного извлечения этого элемента, находят его лишь в трех минералах рутиле (TIO2), ильмените (Ре, Т1)0з и титаномагнетите (Рег, Ti)04. [c.77] Наиболее богатой рудой, содержащей титан, является рутил. Содержание титана в нем доходит до 60%, но рутил относится к редким рудам, поэтому он дорог. Запасы ильменитовых руд, содержащих до 30% титана и титаномагнетитов с 12—16% двуокиси титана, более значительны и служат основным источником извлечения титана. [c.77] производимый в СССР, обходится не дороже титана, выплавляемого в США. Но стоимость его по отношению к другим металлам со сходными свойствами, применяемым в машиностроении, еще очень высока. Так, титановые листы примерно в 100 раз дороже стальных, в 10 раз дороже алюминиевых и примерно в 4—10 раз дороже нержавеющей стали. [c.78] Несмотря на столь неблагоприятное для титана соотношение стоимостей, применение его во многих случаях оказывается экономически более выгодным, чем применение других менее прочных и менее коррозионно стойких материалов. Дело в том, что титан обладает малой плотностью (4,5), занимающей среднее положение между алюминием и железом. При этом прочность и твердость его выше, чем у железа, алюминия, магния. А особенно высока прочность, отнесенная к плотности (удельная прочность). В сплавах на титановой основе показатели прочности еще более возрастают. Поэтому расход металла на изг отов-ление изделий из титана и трудоемкость меньше, чем при производстве стальных, отходы металла по весу также меньше. Если учесть все эти факторы, то детали из такого дорогого металла могут конкурировать с изготовляемыми из более дешевых материалов. Из важнейших свойств титана следует отметить способность его и титановых сплавов сохранять при высоких температурах, доходящих до 540°С (813° К), такую же прочность, как и при комнатных. Показатели механической прочности чистого титана не особенно высоки, но чрезвычайно возрастают с введением в его состав легирующих добавок. В этом случае величины удельной прочности оказываются намного выше, чем у сплавов на железной основе. Это видно из рис. 25, где дано сравнение удельной прочности титанового сплава ВТЗ-1 и важнейших конструкционных материалов. [c.78] Высокая стойкость в отношении химических реагентов дает возможность использовать его в химическом машиностроении. Стойкость против коррозии в морской воде позволяет применять его в судостроении. [c.79] В конструкциях, подвергающихся нагреву, титан особенно ценен тем, что наряду с антикоррозийной стойкостью он сохраняет механическую прочность. [c.79] Высокая удельная прочность титана делает его весьма ценным конструкционным материалом для машин и механизмов, работа которых связана с перемещениями. Это относится к средствам транспорта, самолетам, автомобилям, кранам. Вес деталей из титановых сплавов при одинаковых размерах и прочности составляет примерно 60% от веса таких же деталей из нержавеющей стали. Испытание брони из титана показало, что она на 25% прочнее стальной брони такого же веса или при равной прочности на 25% легче стальной. [c.79] Титановые сплавы применяют при изготовлении деталей реактивных двигателей, для производства брони танков и артиллерии, в судостроении главным образом при строительстве подводных лодок, в атомной промышленности для производства некоторых деталей реакторов, в общем и химическом машиностроении и других отраслях техники. [c.79] Свойства титановых сплавов во время эксплуатации также иногда изменяются в результате превращений и изменений структуры с течением времени, а также под влиянием воздействия воздуха при высоких температурах. У нас и за рубежом ведутся исследовательские работы, направленные на улучшение свойств титана и его сплавов и расширение областей их применения. [c.80] Вернуться к основной статье