Материалы Титан и его сплавы

Из всех известных в настоящее время материалов титан и его сплавы относятся к числу наиболее стойких к морским средам при обычных температурах. Тонкая окисная пленка, образующаяся на поверхности титановых сплавов, обеспечивает полную защиту металла от коррозии. Разрушение этой пассивной пленки происходит только в специальных условиях. Несмотря на очень высокую общую стойкость титана, все же существует несколько коррозионных проблем, связанных с его использованием в морских условиях [68] питтинговая коррозия, наблюдающаяся в щелевых условиях при недостатке кислорода и температуре морской воды выше 120 °С коррозионное растрескивание высокопрочных титановых сплавов при наличии поверхностных дефектов на металле, к которому приложено растягивающее напряжение коррозионное растрескивание в солях при нагреве выше 260 °С. Эффективными мерами борьбы с этими видами преждевременного разрушения титановых сплавов являются легирование и термообработка. [c.116]

Находясь в электрическом контакте с большинством других конструкционных материалов титан и его сплавы в спокойной морской воде являются катодами. Такой контакт может ускорить коррозию сопряженного металла на большую или меньшую величину в соответствии с соотношениями площадей и поляризационными характеристиками контактирующих материалов (рис. 4.17). Из-за более низкого перенапряжения катодной реакции на медном электроде по сравнению с титановым электродом, потери массы углеродистой стали, находящейся в контакте с медью в несколько раз больше, чем в случае контакте с титаном (рис. 4.18). [c.199]

Однако прочность деталей, выполненных из легированных высокопрочных сталей и других специальных материалов (титан и его сплавы, дюралюминий, твердые сплавы и т. п.), при наличии концентраторов напряжений и в случае плохого состояния поверхности деталей (риски, коррозия и т. д.) снижается в значительно большей степени, чем деталей, выполненных из углеродистых или низколегированных сталей. [c.652]

Титан обладает большой прочностью, высокой стойкостью в агрессивных средах и небольшой плотностью (4,5 г/см ), поэтому он является весьма ценным конструкционным материалом. Титан и его сплавы широко используют в самолето- и ракетостроении, химическом машиностроении и судостроении для транспортирования агрессивных жидкостей. [c.130]

Перспективными материалами являются титан и его сплавы. Однако их широкое применение сдерживается трудностями их сварки, которые возрастают с увеличением толщины соединяемого металла. Эта серьезная проблема может быть решена путем разработки и применения СТО сварки титановых материалов КПЗ в вакууме. [c.143]

Безусловные достоинства титановых сплавов — высокая стойкость к общей коррозии, локальным видам коррозионного разрущения в морской воде в сочетании с высокой механической прочностью, малой по сравнению со сталью плотностью, и др. делают титан и его сплавы весьма перспективным конструкционным материалом для ответственных морских сооружений. Титан не лишен некоторых недостатков, к которым относится его низкая стойкость к биологическим формам коррозии, а также его способность интенсифицировать коррозию других металлов, находящихся с ним в контакте. [c.26]

Титан становится одним из важнейших материалов современного машиностроения. Титан и его сплавы обладают высокой удельной прочностью и отличной коррозионной стойкостью в ряде сильных химических реагентов, однако имеют низкую сопротивляемость разрушению от гидроэрозии и износа.. ...... — [c.77]

Титан и его сплавы относятся к числу химически активных материалов. В электрохимическом ряду напряжений титан находится между магнием, алюминием и бериллием, нормальный потенциал реакции Т -> - Тр +2е, отнесенный к нормальному водородному элементу, равен — 1,75 В, в то время как электродные потенциалы магния и алюминия равны соответственно —2,37 и —1,66 В. При этом высокая химическая активность титана сочетается с исключительно высокой коррозионной стойкостью. Последнее объясняется наличием на поверхности тонкой практически бездефектной пленки оксидов, мгновенно образующихся [c.114]

К новым коррозионностойким материалам относятся титан и его сплавы. Титан легко пассивируется, образуя очень прочную, сплошную, хорошо сцепляющуюся с основным металлом пленку окиси титана, которая способствует возрастанию потенциала титана до положительного значения. В нашей стране выпускаются коррозионностойкий технически чистый титан ВТ1, а так- [c.72]

Титан и его сплавы представляют значительный интерес для использования их при низких температурах. Это подтверждается большим количеством исследований свойств титановых сплавов при низких температурах. Например, в справочнике по низкотемпературным свойствам материалов [1] приведены свойства титановых сплавов по данным 40 статей и докладов. Дополнительные сведения по механическим свойствам титановых сплавов при низких температурах опубликованы в работах [2—23]. [c.268]

Титан и его сплавы используют в возрастающем масштабе в промышленности благодаря преимуществу их специальных характеристик. Такие свойства, как относительно высокая прочность, превосходная общая коррозионная стойкость и плотность, промежуточная между алюминием и сталью, делают титан перспективным конструкционным материалом. Прогресс в производстве титана способствовал получению различных полуфабрикатов из титановых сплавов от проволоки и фольги до крупногабаритных заготовок. Возможно также производство деталей методами литья и порошковой металлургии. Большинство технологических операций на титане совершаются при высоких температурах. Вследствие большой реактивности сплавов титана и тенденции к загрязнению поверхности необходимо соблюдение мер предосторожности при его производстве. Однако реактивность, особенно способность титана растворять собственные окислы, может быть использована в производстве сложных деталей методами диффузионной сварки. [c.413]

Группу материалов, соприкасающихся с обрабатываемым продуктом У — углеродистые стали и чугун К — коррозионно-стойкие стали, сплавы и двухслойные стали Т — титан и его сплавы М — цветные металлы и сплавы 5 —эмали. [c.187]

Таким образом, современный уровень знаний в области сплавов титана, исключительно благоприятное сочетание характеристик этих материалов для изделий машиностроения, экономический эффект, получаемый при их использовании позволяют надеяться, что в ближайшие годы титан и его сплавы найдут более широкое применение, [c.240]

Титаи и его сплавы. Для криогенной техники тнтан и его сплавы относительно новые материалы, однако их применение с каждым годом расширяется. Титан и его сплавы, обладая достаточно высокой прочностью при 20 " С (на уровне аустенитных и других сталей), имеют удовлетворительную пластичность и ударную вязкость при криогенных температурах. [c.507]

Ко второй группе материалов относятся титан и его сплавы. Если сплавы после изготовления деталей пройти прокопку и отжиг, то термической обработке после сварки они не подвергаются. Если сплавы прошли ранее упрочняющую термическую обработку (закалку и старение), то перед сваркой металл закаливают или отжигают, а после сварки подвергают закалке и старению. К этой группе относятся сплавы с (а + Р)-структурой. [c.244]

Материалы с ГЦК решеткой, а также титан и его сплавы с ГПУ решеткой не имеют явно выраженного порога хладноломкости и ударная вязкость у них уменьшается плавно. [c.143]

Титан и его сплавы в нейтральных водных растворах хлоридов являются катодом по отношению к большинству конструкционных материалов коррозионностойким сталям, медноникелевым сплавам, алюминию и его сплавам. В этом случае контакт с другим металлом не приводит к сколь-нибудь заметной коррозии титана и его сплавов, но, как правило, является опасным для контактирующего металла. [c.193]

Металлы и сплавы с ГЦК решеткой, а также титан и его сплавы с ГП решеткой не имеют порога хладноломкости при охлаждении ударная вязкость у них уменьшается монотонно. Хладостойкость таких материалов оценивается температурой, при которой ударная вязкость составляет не менее 0,3 МДж/м tj u=0,3) (рис. 15.10). [c.509]

Из конструкционных металлов титан по своему распространению в природе находится на четвертом месте после железа, алюминия и магния. За последние два — три десятилетия в научно-технической литературе большое внимание уделяется титану и его сплавам — новым конструкционным материалам с исключительно благоприятным для многих условий эксплуатации сочетанием физико-механических свойств [2, 21, 57, 198—201]. Техническое значение титана и сплавов на его основе определяется следующими данными удельный вес титана 4,5 и, таким образом, титан и его сплавы по этой характеристике являются переходными между легкими сплавами на основе магния и алюминия, и сталями. Высокопрочные титановые сплавы имеют удельную прочность (отношение прочности к единице веса), соизмеримую с самыми высокопрочными сталями. [c.239]

S (коричневый) Обработка труднообрабатываемых материалов (жаропрочные стали и сплавы, титан и его сплавы) [c.34]

Стойкость шлифовального круга определяется в основном взаимосвязью (химической реактивностью) обрабатываемого металла с абразивом в условиях высокой температуры. Например, исследования [83 ] показали, что при температуре 1200° С титан и его сплавы реагируют с электрокорундом в шесть раз активнее, чем с карбидом кремния. Зерна карбида кремния имеют максимальный износ при шлифовании чистого железа и минимальный при шлифовании чугуна. Сухое шлифование вызывает значительный износ абразивных зерен, этому способствует склонность их к химическим реакциям с обрабатываемым материалом. [c.372]

Оборудование нефтяной и газовой промышленности эксплуатируется в чрезвычайно тяжелых условиях. Долговечность и надежность работы оборудования во многом зависят от технико-экономической характеристики применяемых конструкционных материалов. К ним предъявляются очень высокие требования они должны обладать определенным комплексом прочностных и пластических свойств, сохраняющихся в широком интервале температур хорошими технологическими свойствами, не должны быть дефицитными и дорогими. Во многих случаях предъявляются высокие требования к коррозионной стойкости материала, особенно к специфическим видам разрушения — водородному охрупчиванию, коррозионному растрескиванию, межкрнсталлитной коррозии и др. Важное значение при выборе конструкционных материалов имеют металлоемкость и масса оборудования. Многие нефтяные и газовые месторождения расположены в отдаленных и труднодоступных районах, во многих районах намечается тенденция увеличения глубины скважин. В связи с этим весьма перспективно использование конструкционных материалов с высокими удельной прочностью, плотностью, коррозионной стойкостью и отвечающих также другим требованиям. К таким материалам относятся прежде всего алюминиевые сплавы, получающие все более широкое применение в нефтяной и газовой промышленности, неметаллические материалы, титан и его сплавы. Эти материалы могут быть использованы также в виде покрытий, что позволяет значительно расширить диапазон свойств конструкционных материалов и увеличить долговечность оборудования. Конструкционный материал должен обладать высокими показателями прочности — времен- [c.23]

Из всех известных конструкционных материалов титан и его сплавы обладают наибольшей коррозионной стойкостью в морской воде при обычных температурах. Скорость коррозии сплавов ВТЗ, 0Т4, ВТ6, ВТ16 в воде Черного моря не превышает 0,005 мм/год. По другим данным, скорость коррозии титана в морской воде не превышает 2,5—8-10 мм/год [4.14]. [c.199]

В растворах, содержащих наряду с кислородом и хлор-ионы любой концентрации. Во многих средах, содержащих хлор-ионы, титан превосходит по своей устойчивости нержавеющую сталь. Поэтому в морской воде и атмосфере титан и его сплавы обладают более высокой коррозионной стойкостью, чем такие коррозионностойкие материалы, как аустенитная нержавеющая сталь, монель-металл, купроникель [84]. [c.54]

Система нагружения. На рис. 1 изображена схема нового криостата. Все силовые детали изготовлены из сплава Ti—6А1—4V. Титан и его сплавы по сравнению с другими традиционными конструкционными материалами при низких температурах имеют значительно больший предел текучести и меньшую теплопроводность. Верхнее и нижнее основания соединены тремя полыми титановыми штангами диаметром 13, длиной 457, толщиной стенки 0,25 мм. Верхнее основание крепится болтами к криостату. В средней части штанги дополнительно фиксируются пластиной. Основания и промежуточная пластина, создавая достаточную жесткость конструкции, обеспечивают течение гелия вдоль стенок сосуда Дьюра. Дополнительными элементами жесткости служат цилиндры (толщина стенки 1.6 мм), концентрично расположенные между нижним основанием и промежуточной пластиной, изготовленные из нержавеющей стали. Цилиндры находятся в жидком гелии и не являются дополнительным теплопроводом. В цилиндрах размещаются электрические провода и трубки для подачи гелия. Диаметр титановой тяги составляет 3.2 (нижняя часть) и 6.3 мм (верхняя часть). Такая тяга выдерживает нагрузку до 4,5 кН (при комнатной температуре). При низких температурах несущая способность удваивается (Э,0 кН при 4 К). Соосность образца относительно оси растяжения обеспечивается жесткими допусками на обработку ( 0,013 мм) и посадочным местом между нижним основанием и гайкой на конце тяги, имеющем сферическую поверхность. [c.385]

Катастрофическое разрушение емкостей из сплава Ti—6 AI—4 V, заполненных сухим метанолом реактивной чистоты под давлением для корабля Apollo , в процессе их испытания на надежность стимулировало в конце 60-х годов интенсивное проведение работ по исследованию КР титановых сплавов в органических средах. Основная информация в историческом плане и результаты этих исследований приведены в работе [113]. Более поздние работы по " ому вопросу обобщены в обзоре [114]. Титан и его сплавы подвергаются межкристаллитному разрушению в некоторых органических растворителях, особенно в растворах метанол — НС1, и в отсутствие напряжения. В некоторых растворах величина /Схкр не лимитируется, поэтому выбор образцов не является критическим для качественной оценки материалов. Например, не имеет значения, будут ли использованы U-образные изгибные образцы или гладкие образцы на растяжение, или образцы с предварительно нанесенной усталостной трещиной. Тем не менее тип образца может повлиять на интерпретацию результатов. [c.332]

В связи с развитием ядерной энергетики, радиоэлектроники, ракетостроения и других отраслей в послевоенный период стали широко применять новые конструкционные материалы, в том числе титан и его сплавы, отличающиеся высокой удельной прочностью, коррозио- и теплоустойчивостью. Это поставило новые задачи в области сварки металлов и изучения металловедческой и металлургической сторон проблемы. [c.140]

К о л а ч е в В. А. Новые материалы в технике. Титан и его сплавы, Гостоптехиэдат, 1962. [c.337]

Титан и его сплавы относятся к новым копструкцио1Г 1ым материалам. Технический титан обладает малой плотностью (почти в 2 раза легче, чем сталь), высокими механическими свойствами, теплостойкостью п коррозионной стойкостью в морской, пресной воде и в некоторых кислотах, хорошей свариваемостью в защитной атмосфере обрабатывается аналогично нержавеющим сталям. Титан и его снлавы нрименяются в авиационной, судостроительной, химической Jt других отраслях промышленности для тгзготов-ления деталей, от которых требуется сочетание прочности с малой плотностью и высокой коррозионной стойкостю. [c.133]

Титан и его сплавы являются наиболее перспективными материалами в условиях современного развития авиационной техники — высоких скоростей полетов самолетов и большой термонапряженности авиационных двигателей. [c.438]

Одним из таких материалов является титан и его сплавы. Высокая коррозионная стойкость, коррозионно-механическая прочность, эрозионно-кавитационная стойкость, удельная прочность, нехладноломкость, немагнитность и ряд других физикомеханических характеристик позволяют рассматривать титановые сплавы как материалы, сочетающие в себе свойства разнообразных материалов. Это дает возможность из взаимосвариваемых титановых сплавов одной-двух марок изготавливать такие агрегаты и механизмы, где по условиям эксплуатации требуется применение ряда различных материалов, зачастую несвариваемых между, собой или несовместимых, например, из-за контактной коррозии. Важным преимуществом титановых конструкций является их высокая надежность, обусловленная отсутствием продуктов коррозии в системах, относительно малыми тепловыми деформациями из-за низкого коэффициента теплового расширения, отсутствием струевой коррозии и т. п. История промышленного производства титана кратковременна (20—25 лет), но уже в настоящее время титановые сплавы перестали быть экзотическими материалами и заняли достойное место в ряду широко известных конструкционных материалов. [c.3]

Исследование склонности к коррозионным разруимниям в морской воде в условиях теплопередачи показало, что титан обладает устойчивой пассивностью при температуре металла до 100° и тепловом потоке до 5-10 ккал/(м -ч). В таких условиях ни один из известных технических металлов не может конкурировать с титаном и его сплавами по коррозионной стойкости. В связи с этим, титан и его сплавы являются наиболее перспективными материалами для теплообменников с высокими тепловыми нагрузками и большими скоростями движения теплопередающих сред. [c.33]

Таким образом, титан и его сплавы по своей природе нехладноломкие материалы. Хладноломкость титановых а- и а + Р-спла-вов — частный случай, обусловленный специфическим влиянием водорода. [c.119]

Основные материалы, которые используются при криогенных температурах, — это углеродистые стали с ОЦК решетками, алюминий и его сплавы (АМц, АМг, АМг5 и др.), титан и его сплавы (ВТ1, ВТ5, ОТ4 и др.). [c.144]

Титан и его сплавы обладают рядом свойств, которые выгодно отличают их от других конструкционных материалов. Такими свойствами являются высокие коррозионная стойкость, коррозионномеханическая прочность, эрозионно-кавитационная стойкость, низкая хладноломкость, немагнитность, особые физико-механические характеристики (отсутствие продуктов коррозии в системах, относительно малые тепловые деформации). [c.146]

Одним из ценных свойств титана является его биологическая совместимость с живой тканью. Титан и его сплавы (например, ВТ6, ВТ14) являются идеальным материалом для протезирования. Сочетание высокой удельной прочности и совместимости титана с тканями человеческого организма делает их наиболее перспективным материалом для изготовления протезов (замена костей), имплантантов, зубных металлокерамических коронок и каркасов мостовидных протезов, базисов съемных зубных протезов и др. [c.715]

Хладостойкие материалы подразделяют на следуюшле основные группы низкоуглеродистые стали с ОЦК и ГЦК структурой, алюминий и его сплавы (АМц, АМг, АМг5 и др.), титан и его сплавы (ВТ1, ВТ5, 0Т4 и др.), некоторые пластмассы (фторопласт-4, полиамиды, пористые полистирол и полиуретан). Среднеуглеродистые улучшаемые, а [c.510]

Результаты длительных коррозионных испытаний рассмотренных материалов в средах пилотной установки, имитирующей работу реактора, и колонной аппаратуры (окисления хлористого нитрозила и хлор-ионов, а также осушки смеси газов) полностью соответствуют выводам, полученным из анализа поляризационных кривых. Титан и его сплавы, за исключением сплава 4200, имеющего высокую скорость общего растворения, и сплава 4202, подверженного питтинговой коррозии, стойки во всех жидких и газообразных средах. Стали и никель подвержены значительной общей и локальной коррозии. Никелевые сплавы показали низкую скорость разрушения при заметной локальной коррозии, в то время как кремнистый чугун не подвержен в этих ус-л овиях локальной коррозии, а скорость его общего разрушения в 5—10 раз ниже соответствующей величины для никелевых сплавов. [c.19]

К настоящему времени многочисленными работами, начатыми сначала в Институте физической химии АН СССР, а затем продолженны мн во многих других организациях как у нас, так и за рубежом, показано значительное повышение коррозионной стойкости ряда пассивирующихся конструкционных металлических материалов при их дополнительном легировании катодными присадками. Были исследованы различные типы нержавеющих сталей, титан и его сплавы, цирконий, хром, ниобий. В качестве легирующих добавок исследовались, главным образом, Pd и Pt, а в отдельных случаях также Ag, Au, Rh, Ir, Ru, Os, Re, u. Некоторые наиболее важные результаты этих исследований будут рассмотрены ниже. [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...