Титан окислы

При диффузионной сварке с использованием титана в качестве активного металла, так же как и при многоступенчатой технологии, образуется переходный слой между титаном и керамикой. Образование этого плотного и прочного слоя обусловлено тем, что титан окисляется до оксида, который вступает во взаимодействие с оксидами, находящимися в керамике. В результате возникает многокомпонентная стекловидная фаза, которая и представляет собой переходный слой. [c.90]

Нет разногласий в отношении того, что в интервале приблизительно 550—700° С [364] и даже до 850° С [186, 239] титан окисляется но параболическому закону. Результаты наблюдений Дженкинса хорошо отображаются уравнением [c.296]

Титан окисляется еще сильнее, чем ванадий, поэтому ферротитан вводят непосредственно перед выпуском стали, причем его приходится топить в ванне, так как удельный вес его меньше удельного веса жидкой стали. [c.295]

Титан — тугоплавкий металл [температура плавления (1665 5) С], плотность 4500 кг/м . Временное сопротивление чистого титана = 250 МПа, относительное удлинение б =70 %, он обладает высокой коррозионной стойкостью. Удельная прочность титана выше, чем у многих легированных конструкционных сталей. Поэтому при замене сталей титановыми сплавами можно при равной прочности уменьшить массу детали на 40 %. Одпако титан имеет низкую жаропрочность, так как при температурах выше 550— 600 °С легко окисляется и поглощает водород. Титан хорошо обрабатывается давлением, сваривается, из него изготовляют сложные отливки, но обработка его резанием затруднительна. [c.19]

Плавку на шихте из легированных отходов ведут без окисления примесей. Шихта для такой плавки должна иметь меньше, чем в выплавляемой стали, марганца и кремния и низкое содержание фосфора По сути это переплав Однако в процессе плавки примеси (алюминий, титан, кремний, марганец, хром) окисляются. Кроме этого, шихта может содержать оксиды После расплавления шихты из металла удаляют серу, наводя основной шлак, при необходимости науглероживают и доводят металл до заданного химического состава. Затем проводят диффузионное раскисление, подавая на шлак мелкораздробленный ферросилиций, алюминий, молотый кокс. Так выплавляют легированные стали из отходов машиностроительных заводов, [c.38]

При сварке обычно применяют сварочные электроды, содержащие ниобий, а не титан. Последний окисляется при повышенных температурах, и имеется опасность, что его содержание уменьшится и окажется недостаточным для стабилизации свариваемого сплава. Потери ниобия в результате окисления меньше. [c.307]

Титан. Для защиты титана и сплавов на его основе разработаны коррозионностойкие стеклоэмали, характеризующиеся высоким суммарным содержанием кремнезема и других химически устойчивых окислов, — двуокиси циркония, окиси алюминия, двуокиси титана, окиси хрома и др., и низким содержанием окислов щелочных металл од. Стеклоэмали наплавляются на титан в атмосфере воздуха. Эмали испытывались в расплавах галоидных солей таллия при 550° С, в парах тетрахлорида титана при 950° С, в кипящих минеральных кислотах, а также в качестве электроизоляционных покрытий, работающих в морской воде при высоком давлении. Испытания показали, что эмали для титана обладают несравненно более высокой химической стойкостью, чем эмали, предназначенные для стальной химической аппаратуры. [c.6]

Процессы происходят и при других способах изготовления например, при изготовлении композита путем пропитки расплавленным металлом вместо механического сдвига, возможно, происходит высокотемпературная эрозия. Третий тип разрушения окисной пленки — ее растворение. Растворимость кислорода в алюминии исчезающе мала, но в таких металлах, как никель, она достаточно велика, чтобы привести к растворению окислов или обеспечить их сфероидизацию по растворно-осадительному механизму. Растворимость кислорода в таких металлах, как титан и ниобий, очень высока, и механизм растворения может создать условия для полного отсутствия окислов на поверхностях раздела. [c.34]

Свойства композитов титан — окись алюминия будут обсуждаться более подробно в гл. 8, посвященной композитам, упрочненным окислами. [c.169]

Термисторы представляют собой чувствительные к колебаниям температуры сопротивления, часто используемые для автоматического обнаружения, измерения и контроля физической энергии. Важнейшее отличие термисторов от других материалов с переменным сопротивлением заключается в их исключительной чувствительности к сравнительно малым изменениям температуры. В противоположность металлам, имеющим небольшой температурный коэффициент сопротивления, термисторы обладают большим отрицательным температурным коэффициентом. Обычно термисторы выполняют в виде бусинок, дисков или шайб и стержней. Их изготовляют из смесей окислов различных металлов, таких, как марганец, никель, кобальт, медь, уран, железо, цинк, титан и магний, со связующими материалами. Окислы смешивают в определенных пропорциях, обеспечивающих получение требуемого удельного сопротивления и температурного коэффициента сопротивления. Полученным смесям придают нужную форму и спекают в контролируемых атмосферных и температурных условиях. Окончательный продукт представляет собой твердый керамический материал, который можно монтировать различными способами в зависимости от механических, температурных и электрических требований. [c.359]

Легирование титаном как способ повышения стойкости к МКК коррозионно-стойких сталей применяется давно [79]. Но до настоящего времени нет единого мнения о том, как определять необходимое для предотвращения МКК количество титана. В карбиде титана Т]С по массе титана в четыре раза больше, чем углерода. Казалось бы, что количество титана должно в четыре раза превышать количество углерода, которое необходимо связать для понижения его концентрации до безопасного уровня. Принимая эту безопасную концентрацию углерода, равной 0,02 %, необходимое для предотвращения МКК, количество титана обычно определяют по формуле % Т1 4 (% С — 0,02). Выше было показано, что 0,02 % С не безопасный предел для возникновения МКК. И на практике это соотношение не гарантировало создание иммунитета против МКК. Она наблюдалась в сталях типа 18-8 при Т1/С = 7,5 и даже 10—12 [40]. Правильнее определять количество титана по формуле % Т1 5 (% С — 0,009). Но при таком определении необходимо учитывать, что далеко не весь титан расходуется на образование карбидов. Часть его образует прочные окислы и нитриды титана, в особенности в сталях легированных азотом. [c.53]

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]

Основными легирующими элементами стали являются хром, никель, молибден, вольфрам, ванадий, титан, алюминий, марганец, кремний, бор. Неизбежными примесями в сталях являются марганец, кремний, фосфор, сера. Легирующие элементы, вводимые в углеродистую сталь, изменяют состав, строение, дисперсность и количество структурных составляющих и фаз. Фазами легированной стали могут быть твердые растворы — легированный феррит и аустенит, специальные карбиды и нитриды, интерметаллиды, неметаллические включения — окислы, сульфиды, нитриды. Как правило, за счет легирования повышаются прочностные характеристики стали (пределы прочности и текучести). [c.66]

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]

Важнейшим химическим свойством титана является его превосходная коррозионная стойкость в различных условиях. Как и в случае нержавеющей стали или алюминия, эту особенность титана можно объяснить образованием на его поверхности пассивирующей окисной пленки, благодаря чему титан устойчив против воздегктвня большинства окислительных сред. Окиспая пленка обладает защитными свойствами только при умеренном нагреве, поскольку при температурах до 249° титан окисляется очень медленно, а при дальнейшем повышении температуры скорость его окисления возрастает. Кроме того, титан взаимодействует с азотом, но при несколько более высокой температуре, чем с кислородом. [c.764]

Если кислород хорошо растворяется в металле, то его исходное содержание влияет на скорость взаимодействия такого металла с кислородом или с кислородсодержащими газами. Сим-над, Спилнерс и Кац [531] показали, что йодидный титан окисляется (при достаточно непродолжительной выдержке) по параболической закономерности с гораздо большей скоростью, напри-(Мер нри 1200° С, чем титан, предварительно насыщенный кисло-родо.м при 1200° С. Энергия активации в этих двух случаях составляла соответственно 32 и 25 ккал. Когда исходное содержание кислорода в титане мало, кислород растворяется в металле одновременно с ростом слоя окалины наряду с тем пленка окалины в сопоставимых условиях тоньше тогда, когда металл содержит в исходном состоянии больше кислорода, так что в этом случае окисление протекает соответственно быстрее. Дженкинс выдвинул такую точку зрения [532], что диффузия кислорода в сердцевину металлического образца ускоряет окисление титана. [c.205]

При те.мпературах выше 850° С титан окисляется паралнней-ным образом [186, 238]. По наблюдениям некоторых экспериментаторов [205, 579], паралинейное окисление начинается при температуре 650° С, а на графике зависимости log n от величины l/r при 830° С (при 780° С, по данны.м Спинеди [690]) возникает излом. Разные значения температуры перехода от одного вида окисления к другому (параболическое- линейное) могут быть обусловлены просто условиями опытов, а излом на линейных графиках должен соответствовать превращению титана с гексагональной решеткой в модификацию кубической структуры. [c.296]

Раскислительная способность титана зависит от остаточного содержания кислорода (называют разные значения —от 0,005 до 0,001 °/о) в соответствии с тем, какой из его окислов (TiOa или Т120з) можно считать находящимся в равновесии со сталью. В воздушной среде титан окисляется при температуре 1600°С до ТЮг, но, как. это установлено, при низких концентрациях кислорода, наблюдающихся в спокойной стали, или в случае раскисления железа избыточным количеством титана образуется Ti20a [189]. [c.133]

Обнаружено [71], что, начиная с 840° С, повышение температуры дает большее ускорение окисления титана на воздухе, чем в кислороде. Так что, начиная с температуры 1150° С, титан окисляется на воздухе сильнее, чем в кислороде (фиг. 20). Измерение параметров решетки рутила, составляющего окалину, показало, что объем элементарной ячейки рутила больше в случае образования его при окислении на воздухе, чем прн окислении в кислороде. По мнению авторов [71], объясняется это вхождением азота в решетку рутила таким образом, что три иона О заменяются двумя ионами Это приводит к образованию дефектов (пустых мест по кислороду) в решетке рутила, в результате чего скорость диффузии кислорода в рутиле возрастает, что выражается в возрастании скорости окисления титана. Начало вхон<дения азота в решетку рутила авторами относится 46 [c.46]

Титан окисляется еще более интенсивно, чем ванадий. Его выводя в ванну перед выпуском стали из печи (за 2—3 мин). Так как тита значительно легче стали, то его для лучшего усвоения следует погрз жать в расплав с помощью специального колокольчика или шол пола. Если ферротитан предварительно подогреть и непрерывно пс гружать при расплавлении в стальную ванну с малым количество Шлака, то можно растворить в стали до 70 % вводимого титана. Есл этих мер не принять, усвоение титана составит всего 50—40 % а иногда и менее. [c.254]

Цветные металлы и силаны также подвержены 1 азовой 1(орро-зии при повышенных температурах. В особенности быстро окисляются при высоких температурах цинк, кадмий и свипен,. Вследствие низкой температуры плавления. эти металлы нашути ограниченное применение при температурах выше 1.50 "С. Большое практическое значение имеет жаростойкость таких коиструкцион-тдх металлов, как алюминий, медь н сплавы. этих металлов, л также никель и сплавы па его основе, титан и его сплавы. [c.140]

Интенсивность корозии титана в соляной кислоте можно уменьшить добавкой в раствор замедлителей коррозии— окислителей (азотная кислота, хромовая, К2СГ2О7, КМПО4, Н2О2, О2 и др.), а также солей некоторых металлов (меди, железа, платины и др.). При этом потенциа.п новой системы титан— раствор приобретает более положительное значение. В таком окисле, как ТЮг, число дефектов решетки на границе окисел — газ настолько мало, что достаточно незначительного количества кислорода, чтобы их ликвидировать. Вновь появляющиеся в процессе растворения дефекты благодаря присутствию кислорода будут устраняться, т. е. процесс пассивации будет преобладать над процессом растворения титана. [c.282]

При температурах выше 500 С титан и его сплавы легко окисляются и поглощают водород, который выз11шает охрупчиванпе (водородная хрупкость). Технический титан хорошо обрабатывается под давлением, сваривается (в среде аргона), но обработка резанпем затруднена. Поставляют титан в виде листов, труб, прутков, поковок, штамповок и других полуфабрикатов. [c.314]

Титан имеет довольно высокую (1668 °С) температуру плавления и плотность 4,5 г/см . Благодаря высокой удельной прочности и превосходным противокоррозионным свойствам его широко применяют в авиационной технике. В настоящее время его используют также для изготовления оборудования химических производств. В ряду напряжений титан является активным металлом расчетный стандартный потенциал для реакции + + 2ё Ti составляет —1,63 В . В активном состоянии он может окисляться с переходом в раствор в виде ионов [1]. Металл легко пассивируется в аэрированных водных растворах, включая разбавленные кислоты и щелочи. В пассивном состоянии титан покрыт нестехиометрической оксидной пленкой усредненный состав пленки соответствует TiOj. Полупроводниковые свойства пассивирующей пленки обусловлены в основном наличием кислородных анионных вакансий и междоузельных ионов Ti , которые выполняют функцию доноров электронов и обеспечивают оксиду проводимость /г-типа. Потенциал титана в морской воде близок к потенциалу нержавеющих сталей. Фладе-потенциал имеет довольно отрицательное значение Ер = —0,05В) [2, 3], что указывает на устойчивую пассивность металла. Нарушение пассивности происходит только под действием крепких кислот и щелочей и сопровождается значительной коррозией. [c.372]

Переход из шлака в металл других компонентов в заметных количествах маловероятен. Оксид АЬОз обладает очень высокой термодинамической устойчивостью и, кроме того, образует комплексные ионы А107 и восстанавливаться железом практически не может. Титан из шлаков, богатых ТЮг, например при плавлении рутиловых покрытий, восстанавливаться может, но переходить в металл не будет, так как титан имеет ряд оксидов, и если он будет восстанавливаться, окисляя металл, по реакции [c.366]

Большое техническое значение имеют многие окислы, особенно сложные. Типичные структуры окислов также построены на основе плотной упаковки анионов (ионы большого радиуса), в пустотах которой располагаются другие ионы в соответствии с их относительными размерами и химической формулой вещества. В качестве примера укажем структуру типа перовскита, которой обладает титанах бария и многие другие важные сегнетоэлектри-ки. В элементарной ячейке СаТЮз этой структуры координаты атомов следующие Са —[[ООО]], Ti —[[1/2, 1/2, 1/2]], О —[[1/2, 1/2, 0]], [[1/2, О, 1/2]], [[О, 1/2, 1/2]]. [c.175]

Численные решения получить для пяти вариантов, в которых в качестве материала носового профиля выбраны берилий, вольфрам, молибден, ниобий и титан. Считать, что носовые профили заш,иш,ены от химического воздействия набегающего потока специально нанесенной пленкой окислов. Начальная температура в профиле 15° С, степень черноты [c.269]

Соединения с кислородом. Титан образует окислы, соответствующие формулам ТЮ, TiqOs и TiOj. Наиболее распространенным и важным для технических целей окислом титана является двуокись ТЮг. Двуокись титана в чистом виде представляет собой белый порошок, имеет температуру плавления 1830—1850 С, применяется для изготовления белил, иногда для получения металла. [c.357]

Важным критерием оценки способности элемента реагировать с окисью алюминия Саттон и Файнголд считают свободную энергию образования его окисла. Легирующий никелевую матрицу элемент очень активно реагирует с окисью алюминия, если его окисел имеет большую отрицательную величину свободной энергии образования. По этой причине сплавы никеля с титаном и цирконием химически очень активны, тогда как никель-хромовые сплавы реагируют с АЬОз умеренно. Степень химической активности можно регулировать только путем изменения содержания этих элементов в никелевой матрице. Элементы, образующие менее стабильные окислы по сравнению с окисью алюминия, могут участвовать в реакции лишь в том случае, если они получают кислород из других источников (например, из атмосферы). Как и в приведенном ранее примере реакции меди с окисью алюминия, Мур [26] показал, что образование связи между никелем и AI2O3 зависит от доступа кислорода. Шпинель NiAl204 образуется только в присутствии кислорода. [c.86]

Повьниение коррозионной стойкости ванадия при легировании ниобием, танталом и другими, но не титаном, элементами, по-видимому, связано с образованием устойчивых окислов легирующих элементов. Вместо неустойчивого, рыхлого окисла VjOj при этом образуется, вероятно, более плотный окисел, представляющий собой твердый раствор на базе этого соединения — типа (V, Nb) 2 Os или (V, Та) 2 Oj. [c.66]

Коррозия в атмосфере азота. При нагревании в воздушной атмосфере большинство металлов и сплавов сильно окисляются, тогда как взаимодействие их с азотом протекает слабо. Исключение составляют сплавы, содержащие нитридообразующие элементы хром, алюминий, титан, бериллий и др. Известно, что низколегированные хромом и алюминием стали при температуре 500 С образуют нитриды, обладающие высокой твердостью. Процесс образования нитридов на металлической поверхности называется азотированием . [c.83]

При доступе кислорода титан пассивируется и становится устойчивым во многих средах. Пассивная пленка состоит из Ti02 или смеси нескольких окислов и имеет хорошее сцепление с основным металлом. При температурах 200—400°С образуется плотная и тонкая окисная пленка, а при температуре 650°С — толстая и пористая. [c.150]

При кислотном травлении удаление окислов происходит путем нроникновення раствора под окисную пленку и растворения металла. Ввиду указанного получаются большие потери металла и наблюдается неравномерность травления. Кроме того, выделяющийся в процессе травления водород диффундирует в титан, снижая его пластичность. [c.98]

Больиюй интерес в этом смысле представляет титан. Следует отметить, что высокая химическая активность титана приводит прежде всего к расходу титана на раскислс.чие. Окислы титана в [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...