Титан Химические свойства

Окисляемость металла при сварке определяется химическими свойствами свариваемого материала. Чем химически активнее металл, тем больше его склонность к окислению н тем выше должно быть качество защиты при сварке. К наиболее активным металлам, легко окисляющимся при сварке, относятся титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам. При их сварке необходимо защищать от взаимодействия с воздухом не только расплавленный металл, но и прилегающий к сварочной ванне основной металл и остывающий шов с наружной стороны. Наилучшее качество защиты обеспечивают высокий вакуум и инертный газ высокой чистоты. [c.40]

Цирконий близок к титану по химическим свойствам. Однако цирконий значительно дороже титана и менее пластичен (технологичен), поэтому его коррозионная стойкость важна в тех случаях, когда можно использовать и другие его свойства (например, в атомной энергетике). Цирконий имеет хорошую стойкость в восстановительных средах (коррозионностоек в соляной кислоте любых концентраций при комнатной температуре, а до 20%-ной концентрации — также и при температуре кипения), однако в окислительных средах цирконий стоек лишь в присутствии ионов хлора. [c.52]

Такие металлы, как титан, тантал, молибден, цирконий,, ниобий и другие, а также ряд нитридов, карбидов, силицидов тугоплавких металлов нашли применение в некоторых отраслях промышленности. Эти металлы и их сплавы обладают ценными физическими и химическими свойствами и значительной коррозионной устойчивостью в сильноагрессивных средах, которая в некоторых случаях превосходит устойчивость нержавеющих сталей, платины, золота и серебра. [c.149]

Химические свойства 171, 172 Титан губчатый 171 [c.303]

Практическое значение различных металлов не одинаково. Наибольшее применение в технике приобрели черные металлы. На основе железа изготавливают более 90 % всей металлопродукции. Однако цветные металлы обладают целым рядом ценных физико-химических свойств, которые делают их незаменимыми. Из цветных металлов наибольшее промышленное значение имеют алюминий, медь, магний, титан и др. [c.7]

Антифрикционные свойства титановых сплавов низкие, что в большей мере лимитирует их применение в механизмах с узлами трения. По сравнению с другими конструкционными металлами (за исключением алюминия и его сплавов) при трении титана развиваются большие пластические деформации, что увеличивает температуру поверхностей трения и роль диффузионных процессов. Указанные обстоятельства повышают интенсивность водородного изнашивания титана, которое, как правило, сопровождается схватыванием поверхностей. Проникающий в поверхностные слои водород образует с титаном химическое соединение, которое, обладая высокой хрупкостью, резко снижает антифрикционные свойства поверхностей. [c.146]

Как же будет обстоять дело с металлами как конструкционным материалом Не заменят ли их искусственные полимерные и другие неметаллические материалы, не подверженные коррозии, как об этом иногда говорят в последнее время Нет, этого не произойдет. Железо, сталь, чугун, алюминий, медь, титан и другие металлы и сплавы, служащие сейчас основными конструкционными материалами, несомненно, сохранят эту роль на многие годы. Могучие их соперники — пластические массы, полимеры, модифицированная древесина, стекло, керамика, бетон и другие известные и вновь появляющиеся материалы, не вытеснят металлы. Каждому новому конструкционному материалу с полезным набором физических и физико-химических свойств найдется место в народном хозяйстве и развитии техники будущего. Металлы и их многочисленные сплавы, благодаря своим ценным свойствам — высокой прочности и одновременно пластичности, высокой тепло- н электропровод- [c.7]

Металлами называются химически простые вещества,, отличающиеся хорошим блеском, высокими тепло- и электропроводностью, непрозрачностью, плавкостью некоторые из металлов обладают способностью коваться и свариваться. Металлы и их сплавы делят на черные и цветные. К черным относят железо и сплавы на его основе — чугун и сталь, а также ферросплавы. Остальные металлы составляют группу цветных. Вся современная индустрия базируется главным образом на применении черных металлов. Из цветных металлов наиболее важное промышленное значение имеют медь, алюминий, свинец, олово, никель, титан и др. Цветные металлы обладают рядом ценных физико-химических свойств, которые делают их незаменимыми в технике. Например, медь и алюминий, имея высокие тепло- и электропроводность, играют важную роль в электротехнической промышленности алюминий благодаря малой плотности используется также в авиационной промышленности олово обладает высокой коррозионной стойкостью, применяется для получения белой жести и лужения котлов, а в сплаве со свинцом используется в производстве подшипников. [c.5]

Образование тонкого сплошного и равномерного по толщине металлического слоя на поверхности покрываемого изделия является одним из основных звеньев процесса получения оксидных покрытий. Предотвращение возможности возникновения пороков в металлическом слое и достаточно прочное сцепление этого слоя с покрываемой поверхностью достигается улучшением смачивания. Для повышения смачиваемости покрываемую поверхность подвергают предварительному травлению или обработке абразивами. Известны также приемы повышения смачиваемости путем предварительного создания пленок, содержащих гидриды, окислы, сульфиды, нитриды и др. [37 ]. Смачивающую способность жидких сплавов можно повысить путем введения в ванну незначительных количеств активаторов, среди которых известны кобальт, титан и др. Количество активаторов смачивания не превышает 0.4 вес.% и практически не влияет на процесс образования оксидного слоя и его физико-химические свойства. [c.40]

Легированные чугуны. Эти чугуны наряду с обычными примесями содержат легирующие элементы хром, никель, медь, титан, молибден и др. Легируют главным образом серые чугуны, а в некоторых случаях и белые. Легирующие элементы улучшают механические свойства чугуна и придают ему особые физико-химические свойства. Содержание серы в них допускается не выше 0,03—0,04%, а фосфора до 0,30%. Хром повышает твердость, прочность и износоустойчивость чугуна, никель улучшает обрабатываемость. [c.72]

Технология электрошлаковой сварки титана отличается от технологии сварки сталей. Обусловлено это тем, что титан обладает такими физико-химическими свойствами, которые затрудняют его сварку. Титан в условиях повышенных температур, особенно в расплавленном состоянии, весьма активен по отношению к кислороду, азоту и водороду. При температуре выше 600° С указанные элементы поглощаются титаном из воздуха, а в расплаве восстанавливаются из различных химических соединений. Попадание в титан или его сплав даже небольших количеств кислорода, азота или водорода резко ухудшает его пластические свойства и вязкость. Поэтому при сварке титана необходимо применять специ- [c.303]

Классификация стали. Легированные стали по назначению делятся на конструкционные (низколегированные), инструментальные и высоколегированные со специальными физическими и химическими свойствами. При написании марки стали легирующие добавки обозначают определенными буквами хром —X, вольфрам — В, марганец —Г, никель —И, кремний —С, титан —Т, молибден — М, алюминий — Ю и т. д. [c.59]

ЭШС титана и его сплавов. Титан и его сплавы обладают рядом специфических физико-химических свойств, вызывающих серьезные затруднения при ЭШС. Следует прежде всего выделить большую химическую активность металла при высоких температурах, особенно в расплавленном состоянии, повышенную температуру плавления и кипения, структурные превращения при термическом [c.494]

По своим физико-химическим свойствам многие цветные металлы резко отличаются от стали, что необходимо учитывать при выборе способа и технологии сварки. Наибольшее значение для оценки свариваемости того или иного металла имеют следующие свойства сродство к газам воздуха, температуры плавления и кипения, теплопроводность, плотность, механические характеристики при высоких и низких температурах. По совокупности этих свойств рассматриваемые металлы можно условно разделить на такие группы легкие (алюминий, магний, бериллий) активные и тугоплавкие (титан, цирконий, ванадий, вольфрам, молибден, ниобий) тяжелые цветные и драгоценные (медь, серебро, платина и др.). [c.635]

Развитие современной техники требует применения деталей, изготовленных из сочетания нескольких самых разных по своим физико-химическим свойствам материалов, например меди с тугоплавкими металлами — вольфрамом и титаном. [c.158]

Титан и цирконий принадлежат к группе 1Уа периодической системы элементов и имеют весьма сходные металлургические и химические свойства. Оба металла характеризуются очень сильным сродством к кислороду, и их отличная коррозионная стойкость объясняется наличием на поверхности вязкой компактной пленки окисла. При температурах свыше 1000° С как титан, так и цирконий быстро поглощают кислород, азот, водород и углерод, в результате чего материал становится настолько хрупким, что обработка деформацией затруднена. По этой причине только в последнее время с изобретением современных методов восстановления металла из хлоридов, а также последующей очистки и уплотнения материала путем переплавки в высоком вакууме или в инертной атмосфере появилась возможность получать достаточно пластичные титан и цирконий, представляющие интерес для технических целей. [c.187]

Ниобий и тантал. По своим физическим и химическим свойствам ЫЬ и Та близки друг другу, что обусловливает одинаковое поведение их в условиях сварки. По свариваемости эти металлы аналогичны титану. [c.395]

К числу активных металлов, которым свойственна повышенная температура плавления, относится и цирконий. По физическим и химическим свойствам он близок к титану. Свариваемость циркония и его сплавов отдельно нами не рассматривается. [c.396]

Краткие сведения о физических и химических свойствах титан [c.167]

Вводимые в сталь легирующие элементы улучшают ее механические, физические и химические свойства. Для легирования стали применяют хром, никель, марганец, кремний, вольфрам, молибден, ванадий, кобальт, титан, алюминий, медь и другие элементы. Марганец считается легирующим компонентом при массовом содержании более 1 %, а кремний — более 0,8 %. Большинство легированных сталей приобретает высокие физико-механические свойства лишь после термической обработки. [c.107]

По своим физико-химическим свойствам цветные металлы существенно отличаются от сталей, что необходимо учитывать при выборе способа и режимов сварки. Наибольшее значение при этом имеют следующие свойства металлов сродство к газам воздуха, температура плавления и кипения, теплопроводность, коэффициент теплового расщирения, плотность, механические свойства при низких и высоких температурах. По совокупности этих характеристик цветные металлы можно условно разделить на следующие группы легкие (алюминий, магний, бериллий) химически активные и тугоплавкие (титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден) тяжелые и драгоценные (медь, золото, платина и др.). [c.315]

Пайка титана и его сплавов. В тех случаях, когда сварка деталей невозможна или нецелесообразна, можно применять пайку титана тугоплавкими или легкоплавкими припоями- Титан и его сплавы можно паять со сталями и цветными металлами, однако танка его. имеет свои особенности, обусловленные физико-химическими свойствами этого металла. Трудности процесса пайки заключаются в том, что вследствие большого сродства титана к газам на его поверхности образуются устойчивые соединения. При нагреве титан склонен поглощать ке только кислород, но также азот и водород с азотом воздуха этот металл образует нитриды, а с водородом — твердый раствор (внедрения) или гидрид, которые делают металл более хрупким. Таким образом, ни водород, ни азот е могут применяться в качестве защитной газовой атмосферы при пайке титана и его сплавов. [c.100]

К титану по своим физико-химическим свойствам близок цирконий, поэтому все технологические рекомендации по пайке титана можно в значительной мере отнести к пайке циркония и циркониевых сплавов. [c.205]

К химическим элементам, входящим в состав легированной стали, относятся кремний, марганец, хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, кобальт и титан, химические элементы придают стали износостойкость, твердость, прочность, красностойкость (способность сохранять свои свойства при высоких температурах), коррозионную стойкость и другие физико-механические свойства. Характеристики легированных инструментальных сталей приведены в табл. 21. [c.115]

Графитовые детали, узлы, изделия входят в состав металлических конструкций, применяются в композиции с самыми различными металлами. Тщательный анализ известных механизмов удаления окислов при нагреве металла в вакууме и серия экспериментов показали, что испарение и диссоциация окислов железа в условиях высоких температур и степени разрежения, обычно применяемых при диффузионной сварке, — процессы малозначительные или не имеют места. Однако положение может изменить, если металл нагревать в присутствии графита. В этих условиях возможны процессы диссоциации окислов, поскольку углерод связывает кислород в СО и СОа, в результате чего парциальное давление кислорода становится намного ниже равновесного. Возможно, что данные процессы имеют место только на начальной стадии сварки графита со сталями, иначе протекание их сопровождалось бы увеличением толщины твердых продуктов на графите, чего не наблюдалось. Скорость процесса восстановления зависит от многих факторов. Кроме внешних условий (температуры, давления, характера восстановления), на скорость реакции оказывают влияние и физико-химические свойства самого восстанавливаемого вещества, его минералогический состав, структура, состояние поверхности и т. д. Учесть одновременно все эти факторы и дать единое математическое выражение скорости пока не удалось. При исследовании сварки графита с титаном применяли титан ВТ1 и графит с пористостью до 80%. Для получения равнопрочного соединения графита с титаном необходима степень разрежения 1-10 Па и давление не выше 4,9 МПа При этом давлении наблюдалась деформация со стороны титана. Для ее устранения давление снижено до 2,9 МПа. Наличие органического связующего материала в графита затрудняло процесс сварки его [c.239]

Наряду с черными металлами важное значение в технике имеют цветные металлы. Это объясняется рядом важных физико-химических свойств, которыми не обладают черные металлы. Наиболее широко используют в самолетостроении, радиотехнике, электронике и в других отраслях промышленности медь, алюминий, магний, никель, титан, вольфрам, а также бериллий, германий и другие цветные металлы. [c.3]

Для получения требуемых механических свойств титановые сплавы подвергают термической обработке (отжигу, закалке и старению) в печах с защитной атмосферой. Титан и его сплавы используют для изготовления деталей самолетов, в химическом машиностроении, судостроении и других отраслях машиностроения. [c.19]

При легировании в расплавленный чугун вводят твердь[е или расплавленные легирующие элементы (никель, хром, титан и до.) в целях получения заданного химического состава и придания ему требуемых механических и эксплуатационных свойств. [c.159]

Титан и его сплавы обладают исключительной совокупностью физико-химических свойств, которые выгодно выделяют их из остальных цветных сплавов. Основные преимущества титановых сплавов - сравнительно малая плотность (4,5 г/см ), высокие механические свойства в интервале температур от криогенных (-250°С) до умеренно высоких (600°С) и хорошая коррозионная стойкость в большинстве агрессивных сред. Эти сплавы в основном нехладноломкие. [c.290]

Несмотря на все большее расширение применения алюминиевых сплавов для морских сооружений, все же остается актуальной проблема изыскания конструкционных материалов, физико-химические свойства которых отвечали бы требованиям, предъявляемым нефтегазопромысловым сооружениям при эксплуатации в открытом море. Наиболее перспективный материал для этой цели — титан. Исследования некоторых титановых сплавов в Черном море на различных глубинах (7, 27, 42, 80 м) показали высокую стойкость исследованных сплавов на всех глубинах, и их скорость коррозии не превышала 0,01 г/(м2. ч), в то время как нержавеющие стали типа 18-9 были подвержены питтингу глубиной 2,5 мм после экспозиции в течение 21 мес. С увеличением глубины погружения образцов коррозионная стойкость повьииалась, что объясняется понижением температуры и более низкой концентрацией кислорода. Титан обладает очень высокой стойкостью не только в обычных морских средах, но также в загрязненных водах, в морской воде, содержащей хлор, аммиак, сероводород, двуокись углерода, в горячей морской воде. Титан выдерживает очень высокие скорости потока морской воды После 30-суточных испытаний при скорости потока 36,Ь м, с были чены следующие результаты [c.25]

Химические свойства. В большинстве химических соединений с другими элементами титан четырехвалентен, реже трехвалентен. Имеются и неустойчивые двухвалентные соединения титана, например, с галоидами. Химическая активность титана с повышением температуры возрастает. При наличии активированной поверхности титан может поглощать водород из окружающей среды при 20° С, а при 300° С скорость поглощения водорода достигает максимума. Водород вызывает охрупчивание титана, главной причиной чего является образование гидридов и микросегрегация водорода в дефектных местах атомной решетки. Растворимость водорода в титане является обратимой, поэтому можно почти полностью удалить эту вредную примесь путем вакуумного отжига. [c.171]

Ванадий, элемент с порядковым номером 23, находится в одной подгруппе V группы периодической таблицы с ниобием и танталом, тогда как по своему атомному весу, равному 50,942, он помещается в горизонтальном ряду между титаном и хромом. Пирсон (15] утверждает, что по реакционной способности ванадий занимает среднее положение между титаном и хромом. Характерно, что ему присущи свойства элементов обеих подгрупп активной V группы он существует в различных валентных состояниях и одинаково легко образует как основные, так и кислотные радикалы, которые могут быть центральным атомом в поликислотах совместно с большей частью элементов 1 V, VI и П1 групп периодической таблицы. Элементы обеих подгрупп имеют сходство, особенно по своим химическим свойствам. Все элементы группы образуют окислы типа R2O.,, обладающие снльнычи кислотными свойствами в случае элементов с малым атомным весом по мере возрастании атомного веса кислотный характер окислов уменьшается. [c.114]

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]

Титановые сплавы. Соединение титана с углеродом (до 20%) образует карбид титана, обладающего высокой температурой плавления (3140°) и твердостью, и поэтому широко применяемому в твердых сплавах. Соединения технического титана с железом, марганцем, хромом, молибденом, ванадием, оловом и другими легирующими компонентами образуют титановые сплавы, обладающие повышенными прочност ныьш свойствами и лучшей обрабатываемости резанием по сравнению с титаном Химический состав промышленных титановых сплавов приведен в табл. 51 а их свойства — в табл. 52. [c.149]

В работах [81 315 14, с. 118] рассмотрены некоторые принципы выбора состава алюминиевой ванны при нанесении модифи-цированных алюминидных покрытий на титан, молибден и ниобий. Термодинамические расчеты реакций образования интерметаллидов и фазовый анализ покрытий показали, что при насыщении этих металлов в расплаве чистого или легированного одним или несколькими элементами алюминия возможно возникновение в поверхностном слое сложной многофазной структуры. Анализ физико-химических свойств легирующих элементов и предварительные испытания жаростойкости покрытий различного состава позволили условно разбить все элементы на четыре класса [c.294]

Для промышленного применения одним из перспективных методов химико-термической обработки титана и его сплавов является оксидирование. Образуя ограниченные твердые растворы в широких пределах концентраций и соединения типа субоксидов, кислород способствует повышению прочности титана, придает титану особые физические и химические свойства. [c.97]

Уникальный комплекс физико-химических свойств титановых сплавов (высокая удельная прочность, немагнитность, нехладоемкость и т. п.), расширение объемов выпуска и номенклатуры титановых полуфабрикатов при постоянном снижении цен на губчатый титан и изделия из него обусловливают возрастающее внимание к титану как конструкционному материалу со стороны всех отраслей народного хозяйства. [c.101]

Коррозионная стойкость титана в растворах хлоридов значительно выше, чем нержавеющих сталей и сплавов на никелевой основе. Почти во всех хлоридах титан стоек к общей коррозии в концентрированных растворах вплоть до насыщенных при комнатной и не слишком высоких температурах (см. табл. 14), На рис. 33 приведена диаграмма коррозионной стойкости титана в подкисленных концентрированных растворах (близких к насыщению при 25 °С) различных хлоридов, физико-химические свойства которых приведены в табл. 17. Порог стойкости титана при переходе от одного раствора соли к другому заметно меняется. Например, активное растворение титана в растворах хлористого цинка начинается при концентрации соляной кислоты почти в 40 раз выше, чем в растворах хлористого лития. Труднее всего активное растворение титана наступает в чистой соляной кислоте, критическая концентрация которой в 50 раз выше, чем в растворах хлористого лития. Этот фено.мен объясняется главным образом различной активностью воды в исследуемых растворах. Так, в исследуемых растворах хлористого лития ан,о — 0,2, а в 1 % соляной кислоты ан о близка к 1 [269]. Как указывалось выше, вода является основным пассивирующим агентом для титана. [c.90]

Химические свойства титана. Он активно поглощает газы. С водородом титан образует гидрид TIH2. Бурно протекающая реакция растворения начинается при 350° С с поглощением 41 — 42 л водорода на 100 г титана (теоретически 46 л). Чем чище титан, тем больше количество поглощаемого водорода. При поглощении заметно изменяются объем и параметры решетки до поглощения — а-модифи-кация, d = 4,51 a M после поглощения — -модификация, d — [c.87]

Отсутствие насыщения расплавленного и нагретого металла газами. Наоборот, в целом ряде случаев наблюдается дегазация мета.тла юна и повышение его пластических свойств, В резу [ьтате достигается Bi.i oKoe качество сварных соединений па химически активных металлах и сплавах, таких как ниобий, цирконий, титан, молибден и др. Хоро[иее качество электронно-лучопой сварки достигается также на низкоуглеродистых, кор- [c.67]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...