ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные физико-механические свойства титана из "Циклическая и коррозионная прочность титановых сплавов " как и большинство других металлов, может существовать в двух модификациях с различными кристаллическими решетками. Низкотемпературная модификация титана (а-фаза) имеет гексагональную плотноупакованную криоталли-ческую решетку с параметрами а = 0,2950 0,0003 нм и с = 0,4683 0,0005 нм и существует в области температур — 273-г882,5°С. При 882,5°С низкотемпературная модификация титана превращается в высокотемпературную (/3-фаза), имеющую объемно-центрированную кубическую кристаллическую решетку с параметром а = 0,3276 0,0005 нм при 25°С [ 1-3). [c.5] Атомная масса чистого титана 47,9. На внешней оболочке атом титана имеет два 4з электрона и два 3 У электрона и может проявлять в различных соединениях валентность, равную 2,3 и 4. [c.5] Титан существует в виде пяти стабильных изотопов с массовыми числами 46, 47, 48, 49 и 50. Содержание изотопа с массой 48 составляет более 70 % от общего содержания титана в земной коре, остальные изотопы встречаются в количестве 5—8% каждый. [c.5] Одна из характерных особенностей титана и титановых сплавов —зависимость их физических и механических характеристик от кристаллографических направлений решетки титана, а также от степени чистоты и режимов термической обработки. [c.5] Электрическое сопротивление титана при 25°С в завишмости от содержания примесей колеблется в пределах р= (42 70) -10 Ом-см [ 3]. Зависимость электрического сопротивления титана от температуры представлена на рис. 1. Как и у других переходных металлов, эта зависимость имеет прямолинейный характер только в области низких температур (до 300°С). При переходе титана из а в /3-фазу электросопротивление снижается. В направлении, параллельном оси а кристаллической решетки, оно больше, чем в направлении, параллельном оси с. Величина анизотропии электрического сопротивления в зависимости от Кристаллографической направленности составляет около 10 %. Это свидетельствует о том, что у текстурированных полуфабрикатов, например тонких листов, электрическое сопротивление вдоль и поперек направления проката может заметно отличаться. [c.5] При появлении в структуре Зч) эзы может наблюдаться уменьшение электросопротивления и изменение зависимости от температуры. Важным следствием этого является то, что при многокомпонентном легировании а- и 0-стабилизирую-щими элементами появляется возможность создания сплавов с постоянным электросопротивлением в широком интервале температур. [c.6] Титан относится к парамагнитным металлам, магнитная восприимчивость его, по данным различных авторов, составляет при 20°С 3,2 1(7 см /г. Она повышается с возрастанием температуры от —200 до +800°С по линейному закону. Температурный коэффициент в этом интервале составляет 0,0012-10 см /(г-°С). В области а- - 3-превращения наблюдается резкое возрастание восприимчивости. Так же, как и другие физические характеристики, магнитная восприимчивость титана зависит от кристаллографической направленности. Максимум удельной магнитной восприимчивости наблюдается вдоль плоскости призмы параллельно оси с кристаллической решетки, минимум —параллельно плоскости базиса. Легирование а-фазы приводит, как правило, к снижению удельной магнитной восприимчивости. Однако температурная зависимость магнитной восприимчивости в этом случае может отклоняться от линейной. По величине этого отклонения и температурному интервалу, в котором оно происходит, можно судить об образовании интерметаллических соединений или их предвыделений. [c.6] Температурный козффициент изменения удельной теплоемкости а интервале — 73- 627°С практически не зависит от состава сплавов, но может существенно снизиться в области Низких температур при образовании а Ф зь . Соответственно изменяется и дебаевская температура, У чистого титана она равна 148°С, у сплавов Т1 — А1 она тем выше, чем больше алюминия, т.е. чем вероятнее образование пред-выделений -фазы и чем больше ковалентных связей. [c.7] Тепловое расширение титана при нагреве выше 20°С зависит от температуры практически линейно вплоть до температуры полиморфного превращения. При а- /3-превращении наблюдается перегиб на дилатометрических кривых в сторону уменьшения длины, связанный не только с уменьшением удельного объема при переходе из а- в -модификацию, но и с некоторым понижением температуры образца из-за эндотермичности реакции а-т/З-превращения. [c.7] Температурный коэффициент линейного расширения а сплава ВТ1-00 составляет, °СГ при 20-100°С 8,8-1СГ , при 100-200°С 8,9-1СГ , при 200 - 300°С 9,3 КГ и при 300-400°С 9,5 10-. [c.7] Примеси и легирующие элементы сравнительно мало изменяют коэффициент линейного расширения. У большинства сплавов а = 8,0 10 - 9,2 1(Г °СГ , т.е. в интервале эначений, характерных для чистого титана с различной текстурован-ностью. Несравнимо большее влияние на а оказывает распад нестабильных твердых растворов. При определенных условиях величина а может стать даже отрицательной (сокращение длины). В связи с этим дилатометрические исследования являются одним из наиболее чувствительных методов оценки стабильности твердых растворов (в основном 3-фазы). Влияние распада 3-фазы на величину и знак а обязательно следует учитывать при отпуске высоколегированных сплавов, в которых за счат сокращения объема при распаде в области средних температур возможно явление самопроизвольного растрескивания. [c.8] Значительное различие в величине периода кристаллической решетки в разных направлениях определяет и зависимость упругих характеристик титана при 20°С от ориентировки кристаллов. Так, модуль нормальной упругости Е титана в зависимости от ориентировки кристаллов изменяется от 1,02-10 до 1,45-10 Па. [c.8] У текстурованных титановых листов в направлении прюкатки значение модуля наименьшее. Модуль сдвига чистого титана рзавен 0,40 10 Па при ==1,06Х X 10 Па. Соответственно коэффициент Пуассона равен 0,34. [c.8] Зависимость механических свойств титана от концентрации кислородного эквивалента приведена на рис. 4. [c.9] В зависимости от содержания примесей внедрения класо фицируют и марки технического титана. В отечественной промышленности выпускают Технически шстый титан трех марок (табл.1). [c.9] Как видно из табл. 1, для стабилизации свойств в отечественный технически чистый титан введено небольшое количество алюминия. [c.9] При исследовании микроструктуры сплавов с малым содержанием алюминия (5 — 6 %) образование а,-фазы выражается в появлении в отдельных зернах на шлифе мелкодисперсной сыпи. В сплавах с большим содержанием алюминия участки выделений а,-фазы имеют мелкопластинчатый вид. [c.11] Вернуться к основной статье