ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СВОЙСТВА титана как конструкционного материала Физико-химические свойства из "Титан в новой технике " К настоящему времени в СССР созда1на мощная титановая промышленность, занимающая ведущее место в мире по объему и техт ническому уровню производства. По качеству отечественный губчатый титан соответствует лучшим мировым стандартам и получил высокую оценку зарубежных потребителей. [c.4] В X пятилетке перед учеными и работниками титановой промышленности стоят большие задачи по дальнейшему техиическому совершенствованию и развитию производства. В пе ую очередь это связано с необходимостью увеличить выпуск и снизить стоимость изделий из титана, которая пока остается еще достаточно высокой. Снижения стоимости изделий можно добиться с помощью удешевления губчатого титана, а также уменьшения затрат на переработку губки в полуфабрикаты. [c.4] Назначение этой книга — дать работникам, занятым в сфере производства и нотре(бления титана, сведения о перспективах развития технологии производства титана, свойствах сплавов, а также об экономике применения титана в новой технике. [c.4] Титан имеет атомный номер 22 и расположен в IVA подгруппе большого периода периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Он относится к переходным металлам. Is 2s 2р 3s Зр 4s электроны коллективизированы и образуют обобществленную энергетическую полосу [2] d — оболочка титана недостроена, что отражается на его свойствах (он способен образовывать соединения низших валентностей Ti + и Т з+ имеет высокое удельное электросопротивление). [c.5] Атомная масса титана равна 47j90 атомный объем 10,7. Существуют пять стабильных изотопов титана с массовыми числама 46, 47, 48, 49 и 50. Природный титан содержит 73,45% изотопа Ti. [c.5] Плотность чистого иодидного а-титана при 25° С равна 4,505 г/см , р-титана при 20°С (1рассчитано по периодам решетки) 4,471 г/см , р-титана при 900° С 4,32 г/см жидкого технического титана при температуре кристаллизации 4,11 г/см [5]. [c.5] Температура плавления титана высокой чистоты 1668 4°С температура кипения 3260° С. Скрытая теплота плавления 5,0 ккал/моль скрытая теплота испарения 112,5 ккал/моль [5]. Теплоемкость а-титана Ср = =5,28+2,4Г-10-3 кал/(моль-°С). [c.5] Как и -в других гексагональных металлах, коэффициент теплового линейного расширения (а() а-титана иодидной чистоты вдоль осей с и а сильно различается. В направлении оси с он составляет 5,6-10 , а в направлении оси а 9,5-10 [7]. Коэффициент теплового расширения технически чистого титана (сплава ВТ1-00) в интервале 20—100°С составляет 8,8-10 и постоянно увеличивается практически прямолинейно с повышением температуры 8,9-10- при 100— 200°С 9,3-10- при 200—300°С 9,8-10- при 300—400°С и т. д. [8]. Некоторый перегиб наблюдается в области температур полиморфного превращения реакция а- р-превращения проходит с поглощением теплоты, поэтому величина перегиба определяется не только уменьшением уделвнбго объема при переходе из а- в р-мо-дификацию, но и некоторым снижением температуры образца из-за эндотермического характера превращения. [c.6] У промышленных сплавов коэффициент теплового расширения находится в пределах от 7,3 до 11,2-10- (в основном от 8,0 до 9,2-10- ), что соизмеримо с пределами его изменения, обусловленного текстурованно-стью прутков нелегированного титана (от 6,7 до 10,4-10- ) [9]. При этом у любого из титановых сплавов коэффициент теплового расширения меньше, чем у железа и углеродистых сталей, и существенно меньше, чем у нержавеющих сталей, меди и алюминия. [c.6] Коэффициент теплопроводности титана в области рабочих температур (20—400° С) составляет 0,057—0,055 кал/(см-с-°С), что примерно в 3 раза меньше теплопроводности железа, в 16 раз меньше теплопроводности меди и близко к теплопроводности нержавеющих сталей аустенитного класса. [c.6] При легировании так же, как и при увеличении содержания примесей, теплопроводность титана, как правило, уменьшается. Коэффициенты теплопроводности промышленных сплавов титана в основном определяются содержанием алюминия [10]. При содержании около 4% А1 значения коэффициента теплопроводности для большинства сплавов находятся в пределах 0,02— 0,023 кал/(см-с-° С). При нагреве теплопроводность сплавов, как и чистого титана, увеличивается уже при 500—600° С она приближается к теплопроводности нелегированного титана. [c.6] Коэффициент Холла для а-титана при комнатной температуре отрицателен и составляет —2,0-10 м /Кл [12], что связано с определяющей ролью электронов в электропроводности титана. [c.7] Для а-титана р резко уменьшается при переходе к р-титану. [c.7] Удельное электрическое сопротивление чистого иодидного титана (р) составляет 42,5 мкОм-см, что более чем в 4 раза превосходит электросопротивление железа и в 25 раз выше, чем у меди. На электросопротивление титана существенно влияют примеси и легирующие элементы. Один атомный процент кислорода или азота повышает р титана на 8—10 мкОм-см. При введении 4% (по массе) А1 р сплава увеличивается от 42,5 до 140 М кОм-см [10]. Переход от а- к (а+р)-аплавам сопровождается уменьшением электросопротивления. [c.7] Вернуться к основной статье