Титан при низких температурах

Природа твердых растворов водорода в титане при низких температурах [c.73]

На рис. IV. 4 в полулогарифмическом масштабе приведены кинетические кривые, характеризующие изменение давления в замкнутом объеме при поглощении водорода отечественным техническим титаном при различных температурах. Титан при низких температурах абсорбирует чрезвычайно большие количества водорода. Например, при температуре 600° С и абсолютном давлении 1 ат титан абсорбирует 3200 jt /100 г, в то время как железо при той же температуре абсорбирует всего 1,31 сл4 /100 г, а алюминий — 0,026 сл1 /100 з. Абсорбция водорода титаном является экзотермическим процессом. [c.381]

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]

Заметное охрупчивание тантала при низких температурах наблюдается при легировании титаном. Хотя по кривым ударной вязкости сплавов [c.37]

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]

Введение в титан 1—2 % А1 оказывает сравнительно небольшое влияние на его поведение, тогда как для сплавов, содержащих 4, 6 или 8 % А1, наблюдается резкое падение потенциала питтингообразования, особенно при низких температурах. Таким образом, можно ожидать, что у титановых сплавов, содержащих 4 % А1 и [c.127]

Многие из этих металлов (титан, ниобий, тантал, хром) образуют защитные слои из окислов или окислов и нитридов и при низких температурах проявляют высокую пассивность, но в области высоких температур пассивность утрачивается, и они активно реагируют с окружающей средой. [c.11]

Когда нет необходимого оборудования или когда процесс вакуумного раскисления не подходит по каким-либо причинам, добавляют элементы, которые сами реагируют с кислородом, такие, как кремний, алюминий, титан, ниобий, ванадий или цирконий (марганец также действует как раскислитель). Эти металлы, особенно когда они присутствуют в избытке, оказывают значительное влияние на окончательные свойства стали. Наиболее часто используется в качестве раскислителя кремний, который присутствует в виде твердого раствора в феррите и оказывает заметное влияние на ударную вязкость при низкой температуре. Алюминий влияет на свойства стали по-разному. Он очищает зерна стали от кислорода и реагирует с азотом, увеличивая тем самым ударную вязкость углеродистых сталей, но, будучи добавлен в заметном количестве, способствует графитизации и ослаблению границ зерен, действуя тем самым на прочность и свариваемость. Окись алюминия, которая является продуктом реакции с кислородом, может оставаться в стали во, взвешенном состоянии, образуя неметаллические включения. Другими возможными раскислителями могут быть титан, цирконий, ниобий и ванадий, которые в одних случаях могут оказаться полезными, а в других— вредными, поэтому использование этих элементов ограничивается созданием определенных сортов сталей, где их влияние проявляется с положительной стороны. [c.51]

Из рассмотренных данных следует, что легирование любым элементом уменьшает температурный коэффициент титановых сплавов по сравнению с нелегированным титаном. При легировании -стабилизаторами это происходит вследствие интенсивного роста электросопротивления при низких температурах и меньшего его роста при высоких температурах легирование Р-стабилиза-торами оказывает обратное действие. Подобная закономерность наблюдается и при многокомпонентном легировании. Важным следствием этого является возможность создания сплавов с постоянным электросопротивлением в широком интервале температур за счет рационального сочетания элементов, повышающих его при низких и понижающих — при высоких температурах. Таким способом в Японии создан сплав Ti—8А1—4Мп с температурным коэффи циентом электрического сопротивления, близким к нулю. [c.25]

Старение отрицательно сказывается на эксплуатационных и технологических свойствах многих сталей. Оно может протекать в строительных и мостовых сталях, подвергаемых пластической деформации при гибке, монтаже, сварке, и, усиливаясь охрупчиванием при низких температурах, явиться причиной разрушения конструкции. Развитие деформационного старения резко ухудшает штампуемость листовой стали. Склонность сталей к старению снижается при модифицировании алюминием, титаном и ванадием. [c.186]

Известно, что титан при низких концентрациях соляной кислоты (до 6%) и комнатной температуре находится в устойчивом пассивном состоянии. При анодной защите титана можно использовать более концентрированную кислоту и высокую температуру. Так, в 10—15%-ной соляной кислоте анодная защита эффективна при 100°С, в 20—30%-ной соляной кислоте — при 50—60°С, а в концентрированной соляной кислоте (37 %-ной) — при 60°С. В этих условиях скорость коррозии титана колеблется в интервале 0,02—0,5 г/(м2-сут), что соответствует максимальной потере толщины слоя титана приблизительно 0,06 мм/год. Анодная защита сосудов из титана желательна тогда, когда они полностью заполнены соляной кислотой, в противном случае выще ватерлинии идет коррозия. Правда, для защиты титана в газовой фазе предложено использовать [c.64]

Электропроводность металлов в значительной степени зависит от температуры при повышении температуры электропроводность уменьшается, при понижении — увеличивается. Многие металлы при низких температурах обладают свойством сверхпроводимости (алюминий, цинк, свинец, титан и др.), т. е. уменьшением электросопротивления до нуля. [c.93]

Титан, отличающийся слабой химической активностью при низких температурах, при достаточно высоких температурах активно взаимодействует с большинством веществ, особенно с газами кислородом, азотом, водородом, окисью углерода, двуокисью углерода, водяным паром, аммиаком и многими другими веществами. [c.380]

Высокой коррозионной стойкостью в 1—20%-ных растворах соляной кислоты при низких температурах, кроме тантала, ниобия и молибдена, обладают титан и цирконий. [c.57]

В мелкодисперсной форме титан может возгораться уже при низких температурах. Так, для мелкой титановой пыли температура возгорания лежит в области 330—600 °С. Образующаяся при резании мелкая стружка также может возгораться [3]. Устранить загорание титановой пыли и тонкой стружки сло.жно. Единственное средство предотвращения пожара и локализации очага горения — применение негорючих жароупорных и химически малоактивных веществ, например сухой кварцевый песок, магнезия и некоторые соединения бора [135]. [c.186]

В. К. Григорович [4] на основании изучения данных о полиморфизме металлов всей системы Менделеева пришел к выводу, что перестройка кристаллических решеток металлов происходит вследствие изменения симметрии электронных оболочек атомов при изменении температуры. Естественно предположить, что в субмикроскопических участках, обедненных легирующими элементами, т. е. обогащенных титаном, при низких температурах будет устанавливаться такая симметрия в расположении атомов, которая свойственна низкотемпературной модификации. Действительно, из схемы перемещения атомов в плоскости (ОП) 3 при перестройке р-чгг , предложенной Ю. А. Багаряцким (рис. 1), видно, что в результате перестройки каждый атом оказывается окруженным шестью атомами, расположенными на равных расстояниях, как в гексагональной а-фазе, а не четырьмя, как в объемноцентрированной решетке р-фазы. Так как такие перемещения атомов титана происходят в весьма малых зонах, когерентно связанных с решеткой исходного р-твердого раствора, кристаллическая решетка го-фазы имеет промежуточное строение между строением а и р-фаз. [c.69]

Резкое снижение ударной вязкости объясняют малой растворимостью водорода в а-титане при низких температурах, в результате тего в титане уже при весьма малых концентрациях водорода образуются вторичные выделения гидридов (рнс. IV. 13). При медленном охлаждении гидрид титана выделяется в виде тонких пластинок, а при закалке — в виде высокидисперсных частиц. Гидриды выде- [c.386]

При низких температурах относительное удлинение титана уменьшается (табл. 22). Однако поинжеиное удлинение характерно для загрязненного титана. Иодидный титан имеет поинженпую пластичность лишь при гелиевой температуре. При дальнейшей очистке иодид-ного титана его удлинение повышается до 61 % (рис. 33). [c.86]

Хотя различия условий эксперимента, подобные описанным выше, затрудняют сравнение результатов, можно провести некоторые интересные сопоставления данных о скорости реакции карбида кремния с нелегированным титаном. На рис. 20 приведены результаты цитированных выше работ [2, 20, 35], причем использованы средние значения констант скорости. Повторный анализ данных Ашдауна [2] показывает, что при температуре 923 К среднее из двух измерений константы скорости равно 1,3-10 см/с / . Зта величина хорошо согласуется с результатом работы [20], где получено значение 1,1-10 см/с / . На рис. 20 видно, что при низких температурах хорошо согласуются данные работ [2] и [20], а при более высоких — работ [2] и [35]. Согласие результатов при высоких температурах обусловлено, видимо, одинаковыми условиями проведения опытов, поскольку в обеих работах [2, 35] количество титана по отношению к карбиду кремния было велико и насыщение матрицы углеродом маловероятно. Как только матрица насыщается углеродом, скорость реакции унсличивается, поскольку углерод из карбида кремния больше не растворяется в матрипе, а образует фазу, которая увеличивает толщину слоя продуктов реакции. Хотя найденная из наклона прямой на рис. 19 при 1473 К константа скорости реакции Si с насыщенным углеродом титаном равна 110-10- см/с /2, можно предположить, что в начальный период (до первой экспериментальной точки на этой [c.122]

Ударная вязкость технически чистых металлов представляет некоторый интерес в связи с испытаниями их износостойкости при низких температурах. Результаты этих испытаний ( ри . 54) показывают, что медь и титан (имеют доста-гочно высокую ударную вязкость. При этом ударная вязкость [c.142]

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]

В стали алюминий усиливает склонность к образованию черного излома. В углеродистой или молибденовой стали уже вследствие сильного раскисления стали алюминием значительно усиливается склонность к графитообразопанин) при длительном нагреве в районе температур 450—650° С. Процесс графитообразования можно предотвратить, присаживая хром в количестве 0,5% (или более), а также вводя сильные карбидообразующие элементы, такие, как титан, ванадий, ниобий. Измельчает зерно и уменьшает восприимчивость стали к старению понижает чувствительность стали к хрупкому разрушению, повышает ударную вязкость при низких температурах Повышает температуру мартенситного превращения [c.21]

Титан Т1 (Titanium). Порядковый номер 22, атомный вес 47,90. Аморфный титан является серым порошком в чистом виде кристаллический титан ещё не получен. Температура плавления титана очень высока ISIS", < = 5100° плотность 4,5. Титан на воздухе при низкой температуре довольно устойчив. При повышенной температуре (600 ) соединяется с кислородом с образованием двуокиси Ti02, являющейся амфотерным, но с преобладанием кислотных свойств окислом. Титан [c.354]

С азотом литий вступает во взаимодействие уже при низких температурах (ниже температуры плавления), особенно в присутствии влаги. LisN вызывает сильную коррозию конструкционных материалов. В то же время азот, содержащий 7—14% кислорода и 3,5% водорода, с литием не реагирует. Растворимость LigN показана на рис. 9.2. LigN — соединение весьма прочное, восстанавливается цирконием, титаном. Литий взаимодействует с водородом, образуя гидрид, который легко диссоциирует. Поэтому над свободной поверхностью лития, содержащего в растворе LiH, всегда существует свободный водород. Давление диссоциации водорода в зависимости от температуры и содержания LiH в Li показано на рис. 9.3. [c.128]

Примем у = 0,5у , Разрушение металла происходит вдоль наиболее слабого звена, температурная зависимость которого выделена на рис. 5.23 утолщенной линией. Эта линия имеет два излома, В области криогенных температур (зона I) разрушение происходит по телу зерна при напряжениях у /2а, а не по границам, скованным цементом гидридной связи . Разрушение при высоких значениях напряжений разрывной прочности Ср= у,/2 зг обеспечивает титану высокую пластичность при криогенных температурах, что отличает его от других металлов, у которых порог разрывной прочности более чем вдвое ниже Ср= АуУ2йГгр, Ау = 0,5у йгр=1Д С1. Повышение пластичности при низких температурах подчиняется общим закономерностям, рассмотренным нами в разделе 2.3. Это отражается на экспериментальных кривых, показанных на рис. 5.21. [c.259]

Оловянная чума — яркий пример полиморфного превращения. Но он во многом нестандартен. И белое, и серое олово имеют необычные для металлов сложные решетки, сам переход происходит при достаточно низких температурах и сопровождается сильным изменением объема. Классическими для металлов являются превращения при нагревании плотио-упакованных структур ГЦК и ГПУ в более рыхлую ОЦК структуру. Они происходят в кальции, стронции, титане, цирконии, гафнии, таллии и некоторых других металлах. Была даже высказана гипотеза, что и наоборот, элементы, которые известны только в ОЦК модификации, должны при низких температурах переходить в плотноупакованные структуры. И действительно в классических ОЦК металлах — литии и натрии— такое явление было обнаружено экспериментально. [c.134]

Будучи слабоокисленными, покрытия этого вида позволяют легировать расплавленный металл элементами с большим сродством к кислороду. Легирование марганцем и кремнием, осуществляемое при переходе их из ферромарганца и ферросилиция в сварочную ванну, придает соединению высокую прочность. Помимо этого для легирования в покрытие можно водить металлические порошки. Наличие в нем большого количества соединений кальция, хорошо связывающих серу и фосфор, которые затем выделяются в шлак, обеспечивает высокую чистоту наплавленного металла с малым содержанием серы и фосфора. При высокой температуре плавиковый шпат разлагается с вьщелением атомарного фтора, который связывает водород в устойчивую, нерастворимую в металле молекулу HF. В результате наплавленный металл содержит незначительное количество водорода (4... 10 см в 100 г металла). Применение в покрытии активных раскислителей (титан, алюминий и кремний) обеспечивает низкое содержание кислорода в металле шва (менее 0,05 %). Поэтому наплавленный металл мало склонен к старению, стоек к образованию кристаллизационных трещин и пластичен при низких температурах. [c.62]

Виллифорд и Снейдр [37] указали на трехосное напряженное состояние, существующее мен ду волокнами, как на основной фактор, ответственный за преждевременное разрушение композиционного материала с 60 об. % волокон карбида кремния. Этот эффект, вероятно, усиливается, если пластичность матрицт.т низка, например, в результате растворения кислорода иди углерода (одно из преимуществ прессования при низкой температуре состоит в том, что число элементов внедрения в титане уменьшается). В случае существенного значения данного эффекта это означает, что оптимальное содерн ание волокон составляет менее 60 об. %. С другой стороны, считалось, что такое же ограничение объемного содержания волокон существует и для композиционных материалов с алюминиевой матрицей. Однако с усовершенствованием точности производства оно было смещено к более высоким относительным количествам. [c.322]

Металлы с кристаллической структурой объем-ноцентрированного куба (стали на основе а-железа, вольфрам, хром, молибден и др.), а также некоторые металлы с гексагональной плотноупакованной решеткой (цинк, кадмий, магний) относятся к хладноломким материалам. Чистый титан имеет решетку ГП, но сохраняет пластичность и при низких температурах. Металлы с решеткой гране-центрированного куба (аустенитные стали на основе у-железа, медь, алюминий, никель) не склонны к хладноломкости. [c.20]

Другие /3-стабилизаторы, например, Н, Сг, Мп, Fe, Ni, W, Си, образуют с титаном диаграммы состояния с эвтектоидным распадом /3-фазы, в результате которого появляется смесь а - - 7-фаз (рис. 14.5, в), а также промежуточная 7-фаза переменного или постоянного состава, образованная титаном и легирующим элементом, например фаза Лавеса Т1Сг2 в системе Ti - Сг. Эвтектоидный распад вызывает резкое повышение хрупкости титановых сплавов. В некоторых системах (Ti - Си, Ti - Ag и т.д.) превращение происходит очень быстро, и переохладить /3-фазу до 20 — 25 °С нельзя даже при высоких скоростях охлаждения. В других системах (Ti - Мп, Ti - Сг, Ti - Fe) эвтектоидное превращение возможно только в условиях охлаждения, близких к равновесным. В них эвтекто-идного распада практически не наблюдается, а аП/З-превращение идет так же, как в сплавах, диаграмма состояния которых представлена на рис. 14.5, б. В этих сплавах /3-фаза легко переохлаждается. В зависимости от степени легированности /3-фаза или превращается при низких температурах по мартенситному механизму, или фиксируется при 20 — 25 °С без превращения. [c.413]

Однако при невысоких температурах, когда скорость насыщения титана водородом мала, в отдельных случаях целесообразно его использовать. Это в первую очередь относится к тем условиям, когда в атмосфере водорода имеется примесь хлор- и бромсодержащих соединений. Кроме того, поскольку титан обладает способностью сохранять высокую пластичность при низких температурах, он находит применение в криогенной технике. [c.433]

Карбидами называются химические соединения с углеродом. Примерами очень устойчивых карбидов могут служить карбиды железа, вольфрама, титана п других тугоплавких металлов. Эти карбиды не разлагаются при низких температурах ни кислотами, ни щелочами. Высокая химическая стойкость карбидов тугоплавких металлов сочетается с высокой прочностью и твердостью. Твердость карбидов таких металлов, как железо, кремний, вольфрам, титан, тантал, ниобий, ванадий, приближается к твердости алмаза. Карбид кремния, иначе называемый корборундом, широко используется в качестве шлифовального материала в виде самых разнообразных заточных кругов и т. п. [c.170]

Титаи, благодаря легкой пассивируемости в ряде агрессивных сред, обладает высокой коррозионной стойкостью 11—3]. Однако в серно11 кислоте титан сохраняет свою устойчивость только в разбавленных (до 5%) растворах при низких температурах. В более концентрированных растворах кислоты и при повышенной температуре титан растворяется из активного состояния с большими скоростями. [c.119]

Водород, разряжающийся на титане при коррозии или катод-ной поляризации, сосредоточивается в тонком гидридном слое, чему способствует малая растворимость и низкий коэффициент диффузии водорода в титане при обычных температурах. Напри-мер, в 7—10%-ных H2SO4 и НС1 образуется гидридный слой, который отчетливо виден в структуре [1, 2, 8]. Толщина гид-1 ридного слоя, образующегося при коррозии титана в течение месяца в 7,3%-ном растворе H2SO4, составляет 4 ж/с [1]. [c.17]

Элементы-аналоги титан и цирконий полностью взаимораст-воримы в а и р-модификациях, поэтому диаграмма имеет простой вид (рис. 23). Так как а-титан и а-цирконий имеют благоприятные для образования растворов структурный и размерный факторы, полагают, что в системе Т1 — 2г при низких температурах образуется непрерывный ряд твердых растворов. [c.62]

Металлографический анализ диффузионных зон, полученных при разных режимах насыщения, позволил сделать следующие выводы. На металлах IVa подгруппы покрытия имеют клиновидную структуру с сильно развитой поверхностью раздела с металлом, особенно при низких температурах борирования, что в значительной мере обусловливает их прочное сцепление с основой. На титане диффузионный слой состоит из двух фаз, отличающихся по цвету и имеющих довольно четкую линию раздела на цирконии и гафнии слои однофазные. Рентгенофазовый анализ обнаружил в покрытиях только дибориды металлов TiBj, ZrB2 и HfBj. [c.193]

Итак, быстрое силицирование молибдена или его сплавов может быть проведено в два этапа на первом идет процесс насыщения при низкой температуре (720—750° С) в смесях, обеспечивающих получение дисилицидиых фаз со структурой типа Сг81г, на втором проходит отжиг при 1000° С, и выше сопровождающийся быстрым превращением этих фаз в фазы с тетрагональной структурой типа Мо812- На рис. 97 представлены для сравнения скорости силицирования (по привесу) молибдена по различным режимам. Видно, что легирование молибдена титаном или хромом, или насыщение из смесей, содержащих эти металлы, может существенно ускорить процесс силицирования. [c.243]

НИИ с высокими механическими свойствами (высокая удельная прочность) и хорошая сопротивляемость коррозии. В двигателях титан применяется для изготовления деталей воздухозаборника, корпуса, лопаток и дисков компрессора низкого давления и т, д. Из титановых сплавов делают обшивку фюзеляжа и крыла сверхзвуковых самолетов, панели, лонжероны, шпангоуты, крепеж и т. д. Вследствие высокой коррозионной стойкости титан нашел применение в химической и пищевой промышленности (емкости, фильтры, змеевики, автоклавы, трубопроводы и т. д.), а также в судостроении (морская аппаратура, обшивка корпуса и морских крыльев судов и т. д.). В энергомашиностроении титановые сплавы применяются для дисков и лопаток стационарных паровых и газовых турбин. Многие титановые сплавы обладают высокой пластичностью при низкой температуре, что делает их пригодными для к4)иогенной техники. [c.346]

На поведение материала под нагрузкой, его прочность, способность деформироваться существенное влияние оказывает температура. В однофазных металлах это влияние связано с изменением прочности границ зерен и прочности их тела. При этом существенную роль играет тип кристаллической решетки. Так, если в металлах с объемноцентрированной решеткой (железо, молибден, хром, ванадий, вольфрам) при низких температурах предел текучести заметно изменяется, то у металлов с гранецентрированной кубической решеткой (медь, алюминий, серебро, никель, свинец, золото, платина) это изменение почти отсутствует 1346]. Влияние температуры на свойства металлов с гексагональной решеткой (цинк, кадмий, магний, титан, цирконий, беррил-лий) не имеет общих закономерностей [527 ]. У некоторых однофазных металлов с изменением температуры наблюдается выделение дисперсных частиц вновь образовавшейся фазы, что иногда увеличивает склонность к хрупкому разрушению (старение, некоторые виды тепловой хрупкости). [c.165]

Титан взаимодействует с йодом при низкой температуре (100-н200°С). Газообразный йодид титана диссоциирует на поверхности нагретой до 1300—1500° С проволоки. Освобождающийся при этом йод снова вступает в реакцию с находящимся в аппарате при низкой температуре загрязненным титаном. На поверхности проволоки постепенно наращивается чистый титан. В зависимости от режима процесса получают плотные прутки или крупнокристаллические менее плотные отложения. [c.261]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...