ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные примеси в титане из "Механические свойства титана и его сплавов " Растворимость углерода в (х-фазо сравнительно невелика, она составляет 0,48% при температуре неритектондной реакции и резко уменьшается с понижением те.мпературы. Прп содержании углерода более 0,1 /о в структуре титана появляются выделения карбидов (рис. 28). [c.48] Примеси в титане повышают его прочностные свойства и снижают пластические. Примеси внедрения оказывают более сильное влияние на свойства титана, чем примеси замещения. [c.49] Кислород также. эффективно упрочняет титан [73— 76]. В области малых концентраций до 0,2% (по массе) Ог каждая сотая доля процента кислорода повышает предел прочности и текучести иодидного титана примерно на 1—1,25 кгс/мм (рис. 30,6). Кислород сильно понижает пластические свойства титана в области малых концентраций (до 0,1%), в интервале концентраций от 0,1 до 0,5% он сравнительно мало влияет на пластичность, но при больших концентрациях (более 0,7% Ог) кислород приводит к тому, что титан полностью теряет способность к пластическому деформированию. [c.49] При достаточно высоком содержании кислорода сплавы становятся настолько хрупкими, что происходит падение предела прочности и текучести [76]. [c.49] Исследования, выполненные Е. М. Савицким с сотрудниками [75] на отечественном иодидном титане, подтвердили описанные выше результаты. Наибольшее упрочняющее действие оказывает азот, меньшее кислород и наименьшее углерод. Железо, относящееся к элементам замещения, оказывает меньшее влияние на механические свойства титана, чем примеси внедрения. Одна сотая доля процента по массе железа в области малых концентраций (до 0,5%) повышает пределы прочности и текучести титана примерно на 0,2 кгс/мм [75]. Кремний оказывает примерно такое же влияние на механические свойства титана, как и железо. Одна сотая доля процента по массе кремния в области малых концентраций (до 0,5%) повышает предел прочности и предел текучести титана на 0,26 кгс/мм . [c.51] В этом уравнении содержание примесей выражено в % (ио массе). [c.51] Соотношение (37) является приближенным. Если бы оно строго выполнялось, то зависимость твердости от содержания какой-лпбо одной примеси при постоянном содержании всех остальных описывалась бы серией параллельных кривых. Эта закономерность соблюдается для комбинаций Т1—С—О, Т1—С—N. но не выполняется для комбинаций Т1—О—N [74]. [c.51] Из сравнения описанных выше результатов следует, что наибольшее упрочняющее действие оказывает азот, меньшее кислород и наименьшее углерод. Повышение прочности и твердости при введении в титан примесей внедрения объясняют искажением решетки из-за внедрения атомов этих элементов в междоузлия. Большое упрочняющее действие азота объясняют тем, что азот сильнее искажает решетку титана, чем кислород, введенный в тех же количествах (см. рпс. 29). Полагают, что резкое снижение пластичности титана при увеличении содержания в нем азота и кислорода происходит не только из-за растворного упрочнения, но также вследствие различного их влияния на параметры с п а гексагональной плотноупакованной решетки а-титана. Как указывалось выше, при растворении кислорода и азота в титане параметр с увеличивается довольно сильно, а параметр а возрастает очень мало. В итоге соотношение осей с/а увеличивается и приближается к теоретическому значению 1,633, при котором титан теряет пластичность. [c.54] Углерод оказывает на свойства титана меньшее влияние, чем кислород и азот, хотя размеры атома углерода больше размеров атомов кислорода и азота, и они должны были бы больше искажать решетку титана, чем атомы указанных элементов. Углерод значительно сильнее влияет на модуль сдвига титана, чем кислород и азот, так что несоответствие модулей сдвига еа для углерода должно быть больше, чем для рассмотренных двух примесей внедрения. Поэтому и с позиций решающей роли в упрочнении различия модулей упругости взаимодействующих элементов следовало бы ожидать наибольшего упрочняющего действия от углерода. [c.54] Если в уравнение (40) подставить Ае для атома кислорода в а-титане, то получаем а =0,15 О в полном соответствии с экспериментальными данными. [c.56] Дится к тому, что они повышают плотность дислокации при данной степени деформации и тем самым повышают атермическую составляющую сопротивления деформации. Примеси внедрения препятствуют скольжению дислокаций в данной плоскости скольжения и вызывают поперечное скольжение. Чем больше атомов внедрения, тем выше вероятность, что данная дислокация оставит свою плоскость скольжения и перейдет в другую. Именно из этих соображений Конрад и Оказаки [35] получили приведенное выше уравнение (10), определяющее зависимость сопротивления деформации от плотности дислокаций. В этом уравнении ао можно трактовать как термическую составляющую, а /(д 6р - как атермическую составляющую напряжений. Уравнение (10) достаточно строго выполняется не только для иодидного, но и для технического титана (рис. 14). Напряжение 0о возрастает с увеличением содержания примесей и составляет 9, 11 и 37 кгс/мм для титана с эквивалентом кислорода 0,009 (иодидный титан) 0,2 и 1% соответственно. Коэффициент /Сд также возрастает с увеличением содержания примесей для титана высокой чистоты (иодидный титан) он равен 0,61 для титана, содержащего 0,2 и 1,0% примесей, Кл. равен 0,66 и 0,77 соответственно. [c.57] Нейтральные упроч[П1тели могут или повышать, нлн понижать температуру полиморфного превращения, но величина этих изменений много меньше тех изменений, которые оказывают а- и р-стаби-лизаторы. [c.59] Растворимость (5-стабилизаторов в и-фазе значительно меньше, чем растворимость -стабилизаторов, причем растворимость Р-эвтек-тоидных элементов уменьшается, а растворимость р-изоморфных элементов увелич1шается с понижением температуры. [c.59] Эвтектоидные превращения в сплавах титана с переходными элементами (хром, марганец, железо) протекают чрезвычайно медленно и при обычных скоростях охлаждения не реализуются. В сплавах этой группы Р-фаза легко фиксируется при комнатной температуре. Эвтектоидные превращения в сплавах титана с медью, серебром, золотом и некоторыми другими непереходными элементами, наоборот, протекают чрезвыча1 п1о быстро и зафиксировать Р-фазу при комнатной температуре в этих сплавах не удается. [c.59] Эвтектоидный распад р-фазы в тнтановы.х сплавах приводит к резкому ухудшению механических свойств сплавы становятся настолько хрупкими, что их практическое применение исключается. [c.61] Помимо этого, С. Г. Глазунов [83, с. 13] предлагает выделить два переходных класса а) псевдо-а-сплавы, структура которых представлена а-фазой и небольшими количествами р-фазы (не более 5%), и б) псевдо-р-спла-вы, структура которых после нормализации хотя и представлена метастабильной р-фазой, но по свойствам они близки к а+р-сплавам с большим количеством р-фазы. [c.61] Вернуться к основной статье