Влияние примесей на механические свойства титана

Влияние примесей на механические свойства титана [c.383]

ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТИТАНА [c.47]

Рис, 1. Влияние содержания примесей на механические свойства титана [c.292]

Кратко рассмотрев влияние примесных элементов на механические свойства титана, можно заключить, что собственно вредными примесями являются водород, кремний и, в определенной [c.47]

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]

Рассмотрены механические свойства титана и его сплавов при испытаниях иа растяжение, удар, двухосное растяжение, а также влияние температуры испытаний на эти характеристики. Значительное внимание уделено циклической прочности, термической стабильности, солевой коррозии, замедленному хрупкому разрушению, вязкости разрушения. Подробно рассмотрено влияние примесей, в частности водорода, на механические свойства титана и его сплавов. Описано влияние технологических факторов на служебные свойства титановых сплавов, рассмотрены методы повышения работоспособности сплавов в реальных конструкциях. [c.2]

Примеси внедрения увеличивают влияние скорости деформации на механические свойства титана и повышают чувствительность к надрезам. Это приводит к тому, что чувствительность титана к надрезам возрастает с увеличением его прочности, что следует из данных, приведенных ниже [c.51]

Способ получения титана и степень его чистоты оказывают существенное влияние на механические свойства металла особенно сильно влияет наличие в титане и его сплавах примесей кислорода, азота и водорода. Эти примеси способны давать с титаном твердые растворы внедрения, повышающие твердость, предел прочности и сильно снижающие пластические свойства металла. Наиболее пластичным и наименее прочным является титан, получаемый йодидным способом. [c.278]

Главным отличием технического титана от чистого является более высокое содержание примесей, особенна кислорода и азота, сильно влияющих на механические свойства металла, а также железа и кремния. Кроме того, в техническом гитане может присутствовать примесь водорода, что также оказывает влияние на свойства металла. Определенное влияние имеет и содержание в техническом титане примеси углерода, если оно превосходит 0,1 Уо, т. е. минимальную концентрацию для образования свободного карбида. [c.362]

Механические свойства тугоплавких металлов зависят от способа производства и содержания примесей. Повышение пластичности вольфрама, молибдена и хрома является актуальной задачей. Добавки титана и циркония, а также редкоземельных металлов используют как основной способ повышения пластичности тугоплавких сплавов. Эти добавки активно соединяются с примесями внедрения и выводят их из твердого раствора. Образовавшиеся частицы соединений вредного влияния на пластичность не оказывают. Рений резко понижает порог хладноломкости Мо и W. Сплавы вольфрама с рением пластичны при 25°С, однако Re — очень дефицитный металл. [c.505]

Титан легко поглощает углерод, азот и кислород. Все эти примеси сильно влияют на его механические свойства. Прочность и твердость титана под их влиянием возрастает, а пластичность падает. Например, увеличение содержания углерода в сплаве с 0,04 до 0,9% снижает пластичность, характеризуемую относительным удлинением, с 29% до 1%. Эти поглощенные элементы не могут быть удалены из металла какими-либо известными в настоящее время методами. При температурах выше 315° С (588° К) титан поглощает большое количество водорода, при этом он становится хрупким. Абсорбированный водород, может быть удален нагреванием металла в вакууме. [c.91]

На механические, физические и химические свойства стали большое влияние оказывают присадки легирующих элементов хрома, вольфрама, молибдена, ванадия, титана и др. Большинство специальных примесей и углерод повышают прокаливаемость стали, так как увеличивают устойчивость аустенита и замедляют процесс распада его при охлаждении. Основное влияние большинства специальных примесей и углерода заключается в том, что они снижают критическую скорость охлаждения и при определенном содержании могут вызвать закалку даже при охлаждении на воздухе. При сварке большинства легированных сталей вероятность образования мартенсита в наплавленном металле и в зоне термического влияния весьма высока, потому что скорость охлаждения после сварки довольно значительна и превышает скорость охлаждения на воздухе. Это является одним из основных затруднений при сварке легированных сталей. [c.172]

Железо и кремний оказывают значительно меньгаее влияние на механические свойства титана, чем примеси внедрения. Одна сотая доля весового процента железа и кремния в области малых концентраций (до 0.5% вес.) повышает предел прочности и предел текучести титана примерно на 0,2 кПмм . [c.389]

Исследования, выполненные Е. М. Савицким с сотрудниками [75] на отечественном иодидном титане, подтвердили описанные выше результаты. Наибольшее упрочняющее действие оказывает азот, меньшее кислород и наименьшее углерод. Железо, относящееся к элементам замещения, оказывает меньшее влияние на механические свойства титана, чем примеси внедрения. Одна сотая доля процента по массе железа в области малых концентраций (до 0,5%) повышает пределы прочности и текучести титана примерно на 0,2 кгс/мм [75]. Кремний оказывает примерно такое же влияние на механические свойства титана, как и железо. Одна сотая доля процента по массе кремния в области малых концентраций (до 0,5%) повышает предел прочности и предел текучести титана на 0,26 кгс/мм . [c.51]

Нам представляется возможным, что в ряде случаев высокотемпературные провалы нластичиостн связаны с обратимой хрупкостью, обусловленной примесями внедрения, отличающимися от водорода. Для примера на рис. 167 приведено влияние температуры испытаний на механические свойства хорошо дегазированного в вакууме титана прн различных скоростях деформаций [364]. Эти данные показывают, что высокотемпературная хрупкость титана действительно проявляется в определенном температурном интервале, который смещается к более высоким температурам с увеличением скорости деформации. Качественно изменение пластичности титана с температурой при разных скоростях деформаций довольно хорошо согласуется с изменением пластичности металлов при развитии обратимой водородной хрупкости (рис. 156). Высокотемпературная хрупкость в отличие от водородной хрупкости сильнее сказывается на относительном удлинении, чем на поперечном сужении. [c.364]

Основные элементы, присутствующие в титане как примеси, по характеру влияния на его механические свойства могут быть разделены на несколько групп. Кислород и азот — элементы внедрения, а-стабилизаторы — резко повышают температуры лоли-морфного превращения и плавления, образуют с титаном соединения типа оксидов, субоксидов и т. п., существенно искажают кристаллическую решетку а-титана. Из рис. 13 и 14 следует, что оба элемента являются сильными упрочнителями так, каждая десятая доля процента (по массе) кислорода повышает прочностные свойства титана примерно на 13 кгс/мм [112, 120]. Соответственно росту прочности снижаются пластичность и вязкость. Однако концентрационные зависимости механических свойств имеют плавный характер, следовательно, поддаются в определенных пределах учету и регулированию. [c.45]

Из приведенных выше данных следует, что примеси внедрения должны повышать жаропрочные свойства титана. Положительное влияние кислорода па жаропрочность титановых сплавов действительно было обнаружено в ряде работ [9, 112]. Однако к легированию титановых сплавов элементами внедрения относятся осторожно. Примеси внедрения (азот, кислород и углерод) оказывают вредное влияние на некоторые свойства титановых сплавов. Они ухудшают их технологичность, пластичность и свариваемость [96, с. 142 119]. Примеси внедрения повышают чувствительность титановых сплавов к концентраторам напряжений и к хладноломкости, ухудшают их термическую стабильность — важную характерцстику титановых сплавов. Под термической стабильностью понимают способность сплавов сохранять высокие прочностные и пластические свойства после длительного действия повышенных температур. Для оценки термической стабильности сплавов образцы выдерживают в течение определенного времени (100 или 1000 ч) при разных температурах, а затем охлаждают до комнатной температуры и определяют их механические свойства. После выдержки при достаточно высоких температурах сплав теряет низкотемпературную пластичность из-за протекающих в нем превращений, чаще всего из-за распада -фазы и упорядочения а-фазы. Чем [c.97]

Подгруппа VA. Азот. Является вредной примесью. Его содержание в кристаллически анизотропных сплавах не должно превышать 0,002 7о- Азот сильно измельчает зерно в литом состоянии. Отрицательное влияние на механические и технологические свойства проявляется в том, что нитриды и карбонитриды алюминия, титана и ниобия сосредоточиваются по границам зерна, усиливают их охрупчивание и препятствуют росту. [c.143]

Механические свойства и структура титана и его сплавов зависят от примесей, которые разделяются на две группы внедрения -Ог, N2, С, являющиеся а-стабилизаторами, и Н2 - Р-стабилизатор замещения - Ре, 81 (для титана). Влияние примесей внедрения значительно сильнее. Кислород снижает пластические свойства в области малых концентраций (до 0,1 %) в интервале концентраций 0,1...0,5 % он относительно мало влияет на изменение пластичности, но при больших содержаниях (>0,7 %) титан полностью теряет способность к пластическому деформированию. Азот охрупчивает титан в еще большей степени, при содержании его >0,2 % наступает хрупкое разрушение. Углерод влияет в меньшей степени, чем кислород и азот. Водород - вредная примесь в титановых сплавах. Растворимость водорода в титане при эвтектоидной температуре составляет 0,18 %, но с понижением температуры резко падает (<0,0007 %), что приводит к выделению вторичных гидридов, преимущественно по плоскостям скольжения и двойнико-вания. Хрупкость, низкая прочность, пластинчатая форма гидридов и значительный положительный объемный эффект при образовании гидридов (-15,5 %) - причины резкого охрупчивания титана при наводороживании. [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...