Гидрид титана

При катодной поляризации или контакте титана с более активным металлом в кислотах, подобных H I, на поверхности металла может образовываться пленка гидрида титана. Однако при комнатной температуре скорость диффузии водорода в титане незначительна и существенное проникновение водорода в металл, приводящее к охрупчиванию, наблюдается только при температурах выше 80 °С [15]. [c.374]

При высокой температуре в воздухе, азоте или водороде. Окисление на. воздухе протекает при температурах выше 450 С с образованием оксидов титана и нитридов. Температура воспламенения падает с повышением давления воздуха, что иногда приводит к локализованному выгоранию изготовленных из титанового сплава лопаток компрессоров газовых турбин [42]. Гидрид титана легко образуется при температурах выше 250 °С, а при более низких температурах — при катодном выделении водорода. Абсорбция кислорода, азота или водорода при повышенных температурах приводит к охрупчиванию металла. [c.378]

Гидрид титана можно применять для получения чистейшего водорода, например, для исследовательских целей. [c.358]

Целью исследований при изготовлении первой серии емкостей было установление причин разрушения сварных швов в титановых трубопроводах из титана Ti-55A и деталях из титанового сплава и внести необходимые коррективы при дальнейшем изготовлении баков. Вначале проблему сварки связывали с несовместимостью титана и водорода. Однако в дальнейшем выяснилось, что основной проблемой при сварке является образование гидридов титана в сварных швах. Имеются также указания на то, что реакция образования гидридов наблюдается не только в сварных швах, но и в сечениях труб на расстоянии нескольких десятков миллиметров от сварного шва. Для установления причин образования гидридов было решено провести исследование серии деталей с замерами давления, температуры, числа циклов нагружения до разрушения и контролем параметров сварки. [c.289]

Предположение о природе разрушения, выдвинутое в настоящей работе, состоит в том, что микротрещины в зоне сварного шва при сварке сплава Ti—5А1—2,5Sn (пч) с титаном Ti-55A являются отправными пунктами для начала образования гидрида титана. Микротрещины в поверхностном слое окисла титана вызваны, вероятно, термическими напряжениями при сварке и циклической сменой давления при изготовлении баков. В этом случае водород вступает в реакцию с высокоактивной поверхностью титана под микротрещиной и образует поверхностный гидрид титана. Поскольку гидрид титана очень хрупок, он будет растрескиваться под действием термических напряжений и циклического давления, образуя новые поверхности для воздействия водорода. В итоге образование гидрида вызывает растрескивание металла и его разрушение. [c.289]

Проблема образования гидрида титана [c.290]

Гидриды титана были обнаружены только в тех образцах, которые были в контакте с водородом в течение длительного времени и при различных давлениях и температу- [c.291]

Установление причины разрушения сварных швов было связано с выяснением механизма образования гидридов титана на поверхности титановых деталей. Поэтому целью исследования должны были быть установление влияния гидрида титана на свойства материала, причины появления гидридов титана и размеры их образования в системе. [c.291]

При повторном исследовании образцов наличие гидридов титана было установлено во всех участках. Разрушение начиналось с растрескивания очень хрупкого гидрида титана и заканчивалось разрушением всего сварного шва. Кроме участков сварных швов, гидриды были обнаружены на внутренней поверхности труб из чистого титана и фитингов из титанового сплава. Это явилось подтверждением того фактора, что образование гидридов происходит не только в зоне сварного шва или в зоне термического влияния. [c.292]

Таким образом, при каждом цикле испытаний образцы подвергались резкому изменению температуры, давления, при этом на образец подавали поток газообразного водорода. До проведения испытаний ни на одном образце не было обнаружено гидридов, а содержание водорода в материале образцов было незначительным. После испытаний в образцах были обнаружены гидриды титана, а содержание водорода в материале было выше допустимого, равного 0,02 %. Это указывает на то, что водород поглощается материалом в процессе эксплуатации, а не при сварке. [c.293]

По окончании испытания экспериментальный бак был разрезан и из различных участков системы трубопроводов и самого бака были вырезаны образцы для исследований. При микроструктурном анализе поперечных шлифов из различных деталей обнаружено образование полосок гидрида титана в деталях кожухов электрических соединений, в фитингах трубопроводов подачи водорода, в трубопроводах системы испарительного охлаждения. На рис. 5 приведен типичный образец, на котором наблюдается образование гидридов и эрозия. [c.295]

Результаты испытаний показывают, что образование гидридов титана в трубах из титана Ti-55A возможно при определенных условиях даже в условиях строгого контроля процесса сварки. Наиболее интенсивное образование гидрида наблюдается в образцах, выдержавших наибольшее количество циклов испытаний. Это указывает на то, что механизм образования гидрида зависит от давления, температуры и газового потока. На рис. 6 показано образование гидрида на поверхности трубы из титана Ti-55A. [c.297]

По результатам проведенных испытаний образцов и их анализу установлено, что разрушение сварных швов в водородных баках вызвано абсорбцией водорода в зонах сварных швов при термоциклировании и циклическом нагружении внутренним давлением в присутствии водорода. Точный механизм разрушения еще не ясен, но установлено, что гидрид титана очень хрупок и растрескивается при термоциклировании или, возможно, от избыточных внутренних напряжений, поскольку толщина слоя гидрида достигает довольно большой величины. Образование гидрида происходит в процессе эксплуатации, но не во время сварки. По-видимому, при реакции образования гидрида, которая является экзотермической, выделяется достаточное количество локализованного тепла, благодаря чему температура поверхности повышается до такого уровня, когда процесс проходит более быстро. Очень мало известно о взаимодействии водорода с титаном при высоких давлениях водорода и возможно, что при температуре окружающей среды эта реакция будет спонтанной. [c.297]

При стоке дислокаций к границам зерна эти скопления могут транспортироваться дислокациями (в зависимости от температурной подвижности водорода), образуя сегрегации на границах зерен. При достижении определенной величины давления водорода на межзеренной границе могут выделяться гидриды. Гидрид титана, судя по его высокому давлению диссоциации [15], очень неустойчивое соединение. [c.73]

Пленка благородных металлов на кварце образуется по следующей тех-нологии на паяемую поверхность кварца наносят платино-золотую краску, нагревают в вакууме до 550— 580 °С до получения металлического блеска. Затем на поверхность кварца наносят пленку расплавленного индия при температуре 200—250 °С, При пайке кварца с медью на кварц предварительно наносят слой титана из порошка гидрида титана, для чего используют пасту на амилацетате с добавкой биндера. Нагрев в вакууме (2,6- -6,5) 10- Па при 1000—1050°С в течение 15—30 мин, В качестве припоя используют свинец. Пайка ведется в вакууме (2,6-Ь 6,5) 10 Па при 750—800 °С. [c.286]

Порошок гидрида титана используют главным образо( [c.397]

Микроструктура технического титана (фиг. 261, а) состоит из зерен а-твердого раствора с выделениями гидридов титана. [c.441]

Серная кислота не проявляет по отношению к титану резко выраженных окислительных или восстановительных свойств. Коррозия протекает с водородной деполяризацией и сопровождается обычно образованием гидрида титана. Влияние температуры [c.189]

Рис. 4.006. Выделение гидридов в структуре сплава ПТ-ЗВ (наблюдение в поляризованном свете) при содержании водорода 0,062 (с), 0,180 (б) и 0,005 % (д). Видны яркие игольчатые выделения гидридов титана на темном фоне а-фазы. Травление — см. рис. 4.002. ХЗОО

Соединения с водородом. Титан образует с водородом гидрид TiH2 с широкой областью гомогенности (от 48 до 67,7% атомн.) на диаграмме состояния. Гидрид титана представляет собой хрупкое вещество серого цвета и при нагреве в вакууме разлагается. Его можно получить восстановлением двуокиси титана гидридом кальция. Гидрирование металлического титана можно применять для получения титанового порошка. [c.358]

В. Ф. Щербинин проанализировал фазовый состав продуктов коррозии, образовавшихся при механическом повреждении защитной оксидной пленки в нейтральном 3 %-ном растворе Ыа01. Оказалось, что продукты коррозии состоят на 50 % из чистого гидрида титана. Таким образом, и на поверхности излома коррозионного растрескивания, по всей вероятности, находятся гидриды титана, придающие ей темный цвет. О появлении гидридов может свидетельствовать и характер развития трещины при статическом и циклическом нагружениях. Измерение электрохимического потенциала при коррозионном растрескивании сплава ВТ5-1 показало, что трещина распространяется скачками и по мере ее углубления и интенсификации процесса коррозионного растрескивания частота скачков потенциала увеличивается. О прерывистом характере развития трещин при коррозионном растрескивании свидетельствует и анализ акустического спектра образца при разрушении. Если в самой начальной стадии роста трещин сигналы акустической эмиссии не регистрируются, то по мере удлинения трещины появляется скачкообразно нарастающее количество сигналов акустических импульсов. [c.64]

Композиционные материалы из титанового сплава Ti—6% А1— 4% V получили методом диффузионной сварки [101, 218]. Сварку проводили в вакууме при температуре 900° С, давлении 850 кгс/мм в течение 30 мин [101]. При использовании для закрепления волокна связующего, например, на основе полистирола необходимы предварительный нагрев и выдержка при температурах 370—430° С [101]. Для улучшения качества сварки между слоями титанового сплава Ti—6% А1—4% V используют промежуточный слой из гидрида титана TiHj, позволяющего снизить температуру сварки до 760° С. [c.140]

Были проведены микроанализ каждого сварного шва и рентгеноструктуриое исследование порошка, взятого с растрескавшегося сварного шва. При рентгеновском анализе порошка обнаружено присутствие гидридов титана. Химическим анализом было установлено содержание в порошке водорода в количестве 3,3 %, что согласуется с результатами рентгеновского анализа. [c.295]

Для определения точного механизма образования гидридов титана необходимо проведение более широких исследований и разработка мероприятий для предотвращения их образования. Эти исследования будут проведены в Батте-левском мемориальном институте. [c.298]

Водород. Одной из первых проблем, связанных с поглощением водорода. метизами, было разрушение титановых арматур в емкостях для хранения жидкого водорода. Разрушение отнесли за счет реакции титана с газообразным водородом в процессе термического циклирования. Предполагалось, что поверхность арматур была поражена в результате об.ра.зовани.я и носледу.ющего расщепления гидридов титана. [c.356]

Гипотеза водородного охрупчивания. Скалли и его сотрудники [98, 48, 212, 213] являются наиболее последовательными сторонниками роли водорода в процессе КР в водных растворах. Первоначальная модель была основана на внедрении водорода в решетку металла и образовании гидридов титана, которые вызывали охрупчивание. Таким образом, имеется аналогия этой модели с водородным охрупчиванием при малых скоростях деформации. [c.397]

После термофиксации спирали из сплава 42НХТЮА обладают высокой прочностью и достаточным запасом пластичности для выполнения операций при сборке часов. Получение светлой, блестящей поверхности при термофиксации спиралей достигается путем обработки в среде атомарного водорода, полученного при разложении гидрида титана. [c.292]

Для сплава BTI стабильной при комнатной температуре является структура, состоящая из сс-твердого раствора и небольшего количества гидридов титана. После обычной термической обработки сплава ВТ1 (700° С, 30 мин, охлаждение на воздухе) а-твердый раствор пересыщен водородом и другими примесями, которые имеются в техническом титане. Линии а-твердого раствора на рентгенограммах расширены, что свидетельствует о неравновесном состоянии а-фазы. На углах, где должны быть отражения от ф-фазы, имеются размытые максимумы. После длительных выдержек свыше 1000 ч при температуре 150° С структура сплавов равновесная линии а-фазы на рентгенограммах становятся четкими. Такой же эффект стабилизации структуры достигается, если сплав ВТ1 нагреть до температуры 350° С (выше температуры эвтекто-идного распада р-фазы в системе Ti — Н), выдержать при этой температуре в течение 1 ч и медленно охладить с печью. Размеры образцов сплава ВТ1, обработанных таким образом, не меняются в течение выдержки 1000 ч при температуре 50° С. При более высоких температурах растворяются и выделяются гидриды, размерная стабильность не сохраняется. [c.74]

Сплавы с а-структурой. Все сплавы с а-структурой содержат неболь-щое количество р-фазы. Зерна р-фазы образуются при кристаллизации в результате ликвации р-стабилизирующих элементов. После ускоренного охлаждения на воздухе участки р-твердого раствора оказываются нестабильным1и. Наблюдаются выделения гидрида титана. [c.76]

Возможна пайка кварца непосред-ственно с титаном или цирконием припоем ПСр 72, При этом образуются прочные и термостойкие спаи. Активный металл можно применять в качестве присадки к припою, напримсф при пайке кварца со сплавом 29НК припоем ПСр 72. Для этого поверхность кварца покрывали гидридом титана, образующим в вакууме чистый титан. Для соединения кварца со сплавом 29НК применяют также припой системы Ag—Си эвтектического состава и сердечник,содержащий 8 % Ti (массовые доли). Полученные таким образом спаи сохраняют вакуумную плотность при повторном нагреве до 400 °С, При изготовлении ненапряженного спая кварца с металлами используют оловянно-титановый или свинцово-титановый припой. [c.286]

Порошок гидрида титана замешивают на растворе нитроцеллюлозы в изоамилацетате до сметанообразной консистенции, затем наносят на поверхность изделия слоем 100—200 мкм. Слой сушат 20 мин, изделие помещают в камеру, заполненную аргоном, и нагревают со скоростью 50° С/с до 950— 1200°С. При 1100° С за 1—4 мин получают слой со 100%-ным содержанием титана глубиной 100—200 мкм (в зависимости от толщины исходного слоя обмазки). При 1200° С за 1—2 мин толщина 100%-ного титанового слоя 25—30 мкм. Далее идет двухфазный слой железо — титан с содержанием последнего 40%. [c.87]

После измельчения прогидрированной стружки и смешения порошка с углеродом проводится карбидизация при температуре 1200 °С в течение 24-30 ч в герметичной реторте под давлением пропана 500 кПа или при згой же температуре при остаточном давлении 14,4 Па. В процессе нагрева шихты до температуры 950-1000 °С идет интенсивное газовыделение, поэтому нагрев производится крайне медленно. С увеличением содержания водорода в гидриде титана с 0,6 до 3,8 % в полученном из него при температуре 1250°С карбиде титана содержание связанного углерода возрастает с 13,8 до 17,6 % [38]. [c.23]

Как следует из реакции (174), в этом процессе получа ется не металлический титан, а гидрид титана. Это явля ется определенным преимуществом технологии, так как по рошок гидрида титана в меньшей степени окисляется npi отмывке оксида кальция, чем титановый порошок. [c.397]

Водород даже при очень малом содержании резко ухудшает свойства титана. Хотя с увеличением температуры растворимость водорода снижается, водород, выделяющийся из перенасыщенного твердого раствора, образует отдельную фазу - гидриды титана, которая сильно ох-рупчивает титан, способствует образованию холодных трещин и пор. [c.469]

На рис. 4.3 показаны равновесные диаграммы Е — pH системы TiHa—TiO—Н2О и Ti—TiOa—HjO [4.1]. Границы устойчивости гидридов титана оказываются существенно положитель-нее области потенциалов термодинамической стабильности металлического титана. Таким образом, возникновение и устойчивое [c.188]

Рис. 4.016. Наводороживанне сплава ПТ-7М в условиях глубокого узкого зазора в растворе хлоридов при 250 С. Вблизи щелевого зазора видны крупные выделения гидридов титана. ТО отм иг при 650 °С. 1 ч. Травление— см. рис. 4.01S. X3Q0

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...