Титан Характеристики свойств

Основными механическими свойствами материала, характеризующими разрушение образца, являются критическая деформация (или предельная пластичность) е/ и истинное разрушающее напряжение 5к. В различных металлах зависимости ) Т) и Sk T) ведут себя различно. Во многом это определяется типом кристаллической решетки металла. У металлов с гране-центрированной кубической решеткой (ГЦК металлов) температурная зависимость механических свойств в широком диапазоне температур [211, 242, 243] практически отсутствует. Примерно так же ведут себя и предельные характеристики е/ и 5к в пластичных металлах с гексагональной плотноупакованной решеткой (ГПУ металлах), например в а-титане, хотя влияние температуры сказывается на них сильнее [211]. [c.51]

По уменьшению эффективной работы пары неравномерной аэрации металлы располагаются в ряд цинк, хром, углеродистая сталь, серый чугун, кадмий, алюминий, медь, свинец, нержавеющая высокохромистая стапь, висмут, цирконий, тантал, титан. Из приведенного перечня следует, что весьма перспективный конструкционный материал для подземных сооружений - это титан, который, помимо высоких механических свойств, малой плотности, обладает также хорошими коррозионными характеристиками высокой общей коррозионной стойкостью и высокой устойчивостью к иону хлора, а также низкой чувствительностью к образованию пар дифференциальной аэрации. Из приведенных данных можно также сделать предположение о целесообразности применения циркония в качестве защитного покрытия на стальных изделиях в почвенных условиях. [c.48]

Легирование алюминия магнием повышает прочностные характеристики при комнатной и особенно при низких температурах, а относительное удлинение уменьшается (табл. 81). Избыточное легирование магнием (10%), марганцем и титаном (табл. 82) ухудшает механические свойства сплавов. [c.184]

На фиг. 1—3 приведены кривые изменения твердости и механических свойств при статическом растяжении титана в зависимости от содержания примесей кислорода до 0,7%, азота до 0,7% и углерода до 0,9%, из которых видно, что наиболее сильное упрочняющее действие оказывает примесь азота, а наименьшее— углерода. Уже при содержании 0,3% азота титан делается настолько хрупким, что не позволяет определить характеристики прочности и пластичности. [c.362]

В процессе изготовления и выплавки слитков возможно загрязнение сплава посторонними примесями. Наиболее опасными примесями являются кислород и железо. Кислород растворяется в -титане в больших количествах (до 14%), в результате механические свойства титана существенно изменяются предел прочности и тве(р-дость возрастают, но снижаются пластичность и жаропрочность. Увеличение содержания железа выше 0,15% также сильно снижает эти характеристики. [c.96]

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]

В настоящее время ВМФ США считает титан одним из перспективных материалов для глубоководных подводных лодок. Титан имеет хорошее сочетание свойств для изготовления глубоководных корпусов. Он обладает низкой плотностью, хорошим сопротивлением коррозии, высокой прочностью, высоким сопротивлением усталости, немагнитными характеристиками. При такой довольно высокой удельной прочности титан пригоден для изготовления корпусов с глубиной погружения до 6000 м [78]. [c.337]

Детали из спеченных алюминиевых порошков могут содержать до 25 % оксида алюминия, и в спеченном состоянии их прочность возрастает в несколько раз при сохранении этих свойств при температуре до 500 °С. Спеченные алюминиевые сплавы имеют уникальные характеристики, благодаря чему область их применения постоянно расширяется в ряде случаев они заменяют такие металлы, как титан и высокопрочные марки стали. [c.31]

Легирующие компоненты предназначены для улучшения механических характеристик металла шва, придания ему жаро- и износостойкости, коррозионной стойкости и других свойств. Легирующими элементами служат хром, марганец, титан, ванадий, молибден, никель, вольфрам и др. Легируюш ие элементы вводят в покрытие в виде ферросплавов и чистых металлов. [c.59]

Основными легирующими элементами являются кремний, никель, марганец, хром. Такие элементы, как вольфрам, молибден, ванадий, алюминий, титан и бор, вводят в сталь в сочетании с хромом, никелем и марганцем для дополнительного улучшения свойств. Однако высокие эксплуатационные характеристики легированных сталей об- [c.86]

Несмотря на достаточно высокую эффективность применения титана для измельчения структуры и снижения вероятности появления трещин на слитках, этому способу присущ существенный недостаток. Титан вводят в виде либо титановой губки, либо чушковой лигатуры в жидкий металл в миксер-копильник или в раздаточный миксер, где эти компоненты, во-первых, достаточно длительное время (несколько часов) растворяются, во-вторых, несмотря на перемешивание расплава, титан неравномерно распределяется по объему ванны. Это отражается на распределении титана по высоте слитка и степени измельчения зерна и, как следствие, на технологических свойствах слитков и на механических характеристиках получаемых из них изделий (лист, профиль, поковки). [c.263]

Титан, легированный палладием или платиной, как конструкционный материал для химической промышленности обладает редким и ценным сочетанием свойств — коррозионной стойкостью в окислительных и неокислительных кислых средах. В таблице 7.13 приведена сравнительная характеристика коррозионной стойкости титана и сплава титана с 0,2 % Pd. [c.221]

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]

В настоящее время большое внимание уделяется исследованию жаропрочных сплавов на основе ниобия. Наиболее эффективные результаты были получены при легировании его титаном, ванадием, цирконием, вольфрамом, молибденом и гафнием. В сплавы следует вводить не более 5% 2г и 15% V, поскольку при больших концентрациях эти элементы вызывают резкое падение пластических свойств. В присутствии вольфрама, молибдена и гафния пластические свойства ниобия не снижаются, однако в присутствии молибдена при содержании его более 5% резко ухудшается сопротивление ниобия окислению. В присутствии титана сопротивление ниобия окислению и его пластичность повышаются, но снижается жаропрочность. Довольно высокими прочностными характеристиками обладают ниобиевые сплавы, легированные несколькими элементами. Из этих сплавов наиболее высокую прочность имеет сплав ниобия с 15% 5% Мо и 1% гг (Е-48). [c.474]

Металлический ниобий имеет высокую пластичность при обычных температурах. Однако эта пластичность ухудшается при наличии в ниобии примесей, таких, как кислород, азот и углерод. Титан значительно улучшает пластические свойства ниобия при их совместном сплавлении и мало изменяет прочностные характеристики ниобия. Ниобий с р-титаном образует непрерывный ряд твердых растворов. Растворимость ниобия в а-титане при 600° С — 4 вес. % с дальнейшим повышением температуры она уменьшается. Как сообщалось ранее [1,2], сплавы ниобий— титан обладают высокой коррозионной стойкостью в кислотах и могут быть использованы в качестве конструкционных материалов для изготовления различного рода химического оборудования, эксплуатируемого главным образом в кислых средах. [c.191]

Прочность паяных швов из титановых сплавов, выполненных по обычным режимам капиллярной пайки припоями на основе серебра, олова, алюминия, определяемая в известной мере сравнительно невысокой прочностью этих металлов, значительно ниже прочности титана и его сплавов. Кроме того, со всеми компонентами этих припоев титан образует хрупкие интерметаллидные эвтектики или перитектики, существенно ухудшающие прочностные характеристики паяных швов. Технология пайки титана и его сплавов совершенствуется по пути повышения прочности паяного шва, увеличения его сцепления с паяемым металлом, уменьшения эрозионного воздействия жидких припоев и тепло-вого цикла пайки на свойства основного металла. [c.339]

По мере снижения температуры испытания прочностные свойства этих сталей сильно растут и достигают наиболее высоких значений при —196° С, причем в этих условиях сохраняются достаточно высокие характеристики пластичности и ударной вязкости. Предварительный отпуск стали этого типа при 600—800° С снижает ударную вязкость (рис. 87). Особенно значительно падает ударная вязкость у сталей, не стабилизированных титаном. [c.150]

Титан — парамагнитный металл, его магнитная восприимчивость с повышением температуры до 110° С возрастает. В технических сплавах титана содержатся постоянные примеси и легирующие элементы. Необходимо отметить чрезвычайную чувствительность титана к примесям [14, 17]. Даже небольшие количества примесей, в сотые и тысячные доли весового процента, значительно повышают прочностные характеристики титана и резко снижают его пластические свойства. Постоянные примеси титана делятся на две группы элементы, образующие с титаном твердые растворы внедрения (кислород, азот, углерод и водород), и элементы, образующие с ним твердые растворы замещения (железо и другие примеси). Элементы внедрения оказывают гораздо большее влияние на механические свойства титана, чем элементы замещения. [c.25]

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]

Палладиевые покрытия находят все большее применение благодаря своей относительно невысокой стоимости и тому, что палладий менее дефицитен из всех остальных платиновых металлов. За последние годы возросло применение палладия для покрытий электрических контактов в радиотехнйчёской аппаратуре, в аппаратуре связи палладием покрывают контакты.переилючрт лей, штепсельных разъемов печатных плат. Применяя палладий, надо,помнить, что он обладает большой каталитической активностью и появляющаяся пленка на поверхности слаботочных контактов может привести к заметному повышению переходного сопротивления, поэтому необходимо очень осторожно подходить к применению палладиевых покрытий в герметизированных системах. Необходимо также учитывать, что палладий легко адсорбирует водород, а это оказывает неблагоприятное действие на прочность сцепления покрытия с основой. Если же контакты. покры,тые палладием, работают при большой силе тока, то образовавшиеся на поверхности детали, пленки не оказывают влияния на электрические характеристики.. Широкому распространению палладия способствуют также новые разработанные технологические процессы получения достаточно толстых покрытий. Палладированный титан в нейтральных и щелочных средах может использоваться в качестве нерастворимых анодов. Толщина палладиевых осадков в зависимости от назначения может изменяться от 3—5 мкм до 20—50 мкм (для контактов и при защите от коррозии). На основе палладия могут быть получены многие сплавы, которые в ряде случаев могут заменять палладиевые покрытия. Такие сплавы, как палладий — никель, палладий— кобальт, палладий — индий, палладий — медь, палладий — олово с успехом могут применяться для покрытия электрических контактов. Свойства палладия во многом зависят от условий получения и состава электролита, из которого он получен. [c.55]

Поверхность раздела титан—карбид кремния характерна для систем, армированных как карбидом кремния, так и бориыми волокнами с покрытием из карбида кремния. Эти системы изучены менее подробно, чем системы титан — бор, но и теория, и эксперимент показывают, что характеристики растяжения, зависящие от свойств поверхности раздела, подчиняются в обоих случаях сходным закономерностям. Единственное систематическое исследование влияния поверхности раздела на прочность выполнено Кляйном и др. [16] на композите Ti40A—25% борсик. [c.165]

Рост интереса к исследованию поверхностей раздела был связан с переходом от модельных систем к композитам, матрицами которых являются важные конструкционные металлы — алюминий, титан и металлы группы железа. Эти металлы обычно более химически активны, чем серебряные и медные матрицы исследованных модельных систем, таких, как Ag—AI2O3 и Си—W. Однако приведенные в настоящей главе данные по казывают, что известная реакционная способность может благоприятствовать достижению желательного комплекса механических свойств. Выше приводились примеры, когда определенное развитие реакции на поверхности раздела обеспечивало оптимальное состояние последней. Бэйкер [1] показал, что композиты алюминий—нержавеющая сталь обладают наилучшими усталостными характеристиками в условиях слабо развитой реакции, а Бзйкер и Крэтчли [2] установили то же самое для системы алюминий—двуокись кремния. [c.180]

Поскольку системы алюминий—бор и титан—бор обладают перспективными свойствами и могут быть сравнительно легко получены, они исследованы более широко. Детальные сведения о характеристиках растяжения композита алюминий—борсик были представлены Крайдером и др. [49]. Кроме того, влияние поверхности раздела на характеристики растяжения изучал Меткалф [58, гл. 4], а Кляйну [58, гл. 5] принадлежит обзор по прочности волокнистых композитов при внеосном растяжении. [c.245]

Большинство создающихся материалов получают широкое освещение в технической печати и на профессиональных конференциях, но, по крайней мере, лишь через десять лет после разработки они становятся общедоступными. Не удивительно, что созданные материалы находят применение в тех случаях, о которых разработчики не могли даже предположить в течение первых лет после появления таких материалов. Примером монсет служить титан, который начал применяться благодаря своим высокотемпературным свойствам, а в настоящее время находит применение в сверхзвуковых самолетах благодаря хорошей свариваемости, хорошим усталостным характеристикам и меньшим размерам деталей, изготовляемых из него, по сравнению с алюминием. Важными характеристиками некоторых композиционных материалов является возможность их свободного конструирования, их высокие усталостные характеристики, позволяющие создать более простые и прочные композиции, сния ающие затраты, идущие на сборку изделия, сокращающие энергетические затраты при механической обработке и т. д. Эти вопросы обсуждались в главах 2, 3 и 13. [c.492]

Предварительные замечания. В предыдущих параграфах главы обсуж-дспы многие общие особенности структуры и свойств металлов и сплавов. У отдельных металлов или сплавов имеется ряд специфических свойств, знать которые необходимо инженеру, занимающемуся проблемой надежности, при проектировании тех или иных конструкций, В настоящем параграфе остановимся па некоторых особенностях наиболее важных для техники металлов и сплавов. К их числу относятся железоуглеродистые сплавы (стали, чугуны), алюминиевые, магниевые, сверхлегкие, медные, никелевые сплавы, титан и его сплавы, цирконий и его сплавы, бериллий, тугоплавкие металлы и их жаропрочные сплавы. Некоторые механические и упругие характеристики семи чистых металлов приведены в табл. 4.11. [c.318]

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]

Вакуумная плавка, технология которой разработана совсем недавно, применяется для улучшения физических свойств сплавов. Механические свойства соответственно повышаются, если предотвра1цается окисление и удаляются газы из металла. В качестве ле1 ирующих элементов можно использовать более эффективно легко окисляющиеся элементы бор, алюминий. титан, цирконий и т. д. Таким образом vioiyT быть значительно улучшены температурные характеристики и физические свойства сплавов, содержащих кобальт. Технология ковки и прокатки требует точного регулирования температуры горячей обработки, а также степени обжатия. При прессовании или штамповке после каждой операции рекомендуется проводить отжиг. [c.306]

Появление безокислительных фторидных флюсов связано главным образом со стремлением улучшить технологические характеристики фторидных бескислородных флюсов. Последние, обладая превосходными металлургическими свойствами (они хорошо обессеривают сварочную ванну, почти не окисляют титан и другие легкоокисляющиеся примеси), страдают существенным недостатком — не всегда обеспечивают приемлемое формирование сварных швов. При сварке под фторидным флюсом затруднительно получить шов с плавными очертаниями и с плавным переходом к основному металлу. Другим технологическим недостатком фторидных бескислородных флюсов (применительно к дуговой сварке) является их способность поддерживать устойчивый электрошла-ковый процесс. Этот недостаток особенно ондутим при сварке [c.317]

Волокнистые композиционные материалы на металлической основе имеют более высокие характеристики, зависящие от свойств матрицы. В качестве матрицы используются металлы, имеющие небольшую плотность (алюминий, магний, титан), их сплавы, а также никель для создания жаропрочных материалов. В качестве упрочнителя используют стальную проволоку (наиболее деше- [c.264]

Стали, стабилизированные титаном или ниобием, зака ливают из двухфазной области аустенита и специальных карбидов Ti (или Nb ), причем температура закалки не зависит от содержания углерода и составляет обычно 1000—1100°С, чаще всего 1050 °С (см рис 170,6) Более высокие температуры нецелесообразны из за возможного роста зерна и начала растворения специальных карбидов После закалки стали приобретают оптимальное сочета нне характеристик механических свойств и коррозионной стойкости [c.283]

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]

Титан широко распространен в земной коре, где его содержится около 6 %, а по распространенности он занимает четвертое место после алюминия, железа и магния. Однако промьшшенный способ его извлечения был разработан лишь в 40-х годах XX века. Благодаря прогрессу в области са-молето- и ракетостроения производство титана и его сплавов интенсивно развивалось. Это объясняется сочетанием таких ценных свойств титана, как малая плотность, высокая удельная прочность f Tj/p -g), коррозионная стойкость, технологичность при обработке давлением и свариваемость, хладостойкость, немагнитность и ряд другрсх ценных физико-механических характеристик, приведенных ниже. [c.697]

Механические свойства титана характеризуются хорошим сочетанием прочности и пластичности. Например, техиоически чистый титан марки ВТ1-0 имеет Tg= 375-540 МПа, аоа = 295-AW МПа, 5 > 20 %, и по этим характеристикам не уступает ряду углеродистых и Сг—Ni коррозионностойких сталей. [c.698]

Никель-фосфорный. состав также обладает повышенными антикоррозионными свойствами и, кроме того, высокими антифрикционными характеристиками, малопористостью, твердостью, близкой к хромовым покрытиям. При нанесении этого покрытия становится возможным применение пар трения титан с покрытием— титан — без покрытия такая пара трения неработоспособна — наблюдается схватывание. [c.104]

Для повышения механических свойств стали ДС был проведен ряд работ по уточнению температурного режима прокатки и методики охлаждения листов после прокатки, а также по согласованию химического состава стали (содержания углерода и марганца) с толщиной листов [81]. На одном из заводов для повышения предела текучести сталь ДС дополнительно раскисляли титаном. При содержании 0,03—0,05% Ti предел текучести повысился на 3—4 кГIмм при некотором понижении пластичности. Ограниченная свариваемость стали ДС и затруднения при ее производстве явились основными причинами, из-за которых производство этой стали в послевоенный период было прекращено, несмотря на ряд ее ценных характеристик. [c.98]

С точки зрения термодинамики титан является очень неустойчивым металлом (его нормальный потенциал равен —1,63 в), а высокая коррозионная устойчивость титана в большинстве химических сред объясняется образованием на его поверхности заш,итных окисных пленок, исключаюш их непосредственный контакт металла с электролитом. Вследствие этого было интересно исследовать электрохимическое и коррозионное поведение титана в условиях поляризации его переменным током различной частоты, когда в катодный полупериод тока может происходить частичное или полное разрушение пассивного состояния, а в анодный полупериод — его возникновение. Подобные исследования кроме чисто научного интереса представляют, несомненно, и определенную практическую ценность, поскольку титан и его сплавы начинают все шире внедряться в технику как новый конструкционный материал с особыми свойствами и разносторонняя характеристика его коррозионных свойств в различных условиях становится необходимой. Помимо этого, можно полагать, что изучение электрохимических и коррозионных процессов путем наложения на исследуемый электрод переменного тока различной частоты и амплитуды при дальнейшем совершенствовании может явиться наиболее подходяш,им методом для исследования скоростей электродных процессов, а следовательно, и методом изучения механизма электрохимической коррозии и пассивности металлов. Цель настояш,ей работы — выяснение основных факторов, определяющих скорость коррозии титана под действием переменного тока, а также установление механизма образования и разрушения пассивирующих слоев, возникающих на поверхности титана [c.83]

Отечественная титановая промышленность производит пять марок губчатого титана. Характеристики химического состава и механических свойств титана, выплавленного из этой губки, приведены в табл. 4. Наиболее чистым является губчатый титан ТГОО. Его применяют для исследовательских целей. Прочие марки титана служат для производства титановых сплавов. [c.95]

Добавки марганца, циркодия и титана увеличивают прочностные характеристики листов и прессовацных полуфабрикатов из сплавов А1—М —а также улучшают их коррозионную стойкость (табл. 62, 63). Добавки марганца и циркония повышают механические свойства полуфабридсатов в значительно большей степени, чем титан. [c.220]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...