Свойства и применение титана. Сплавы титана

Механические свойства. Как конструкционные материалы в авиастроении используют сплавы с ванадием, молибденом, хромом, марганцем, вольфрамом, танталом, ниобием, углеродом, алюминием, оловом. Наибольшее применение имеют сплавы титана с алюминием, хромом, ванадием и углеродом. [c.289]

Металловедение в связи с непрерывным ростом уровня современной техники, усложнением и расширением требований, предъявляемых к свойствам и качеству металлических сплавов, продолжает успешно развиваться и в настоящее время. За последние годы были созданы новые виды термической и химикотермической обработки стали, разработаны основы легирования стали, созданы высокопрочные, коррозионностойкие, жаропрочные стали и сплавы, а также сплавы на основе алюминия, титана и других металлов. В связи с развитием электровакуумной техники, полупроводниковой электроники, производства атомной энергии все более широкое применение получают в технике редкие металлы и их сплавы. [c.8]

Небольшая плотность, высокие механические свойства в широком--температурном интервале при высокой коррозионной стойкости обеспечивают широкую область применения титана и его сплавов. [c.76]

Титан и его сплавы. Титан и его сплавы широко применяются во мно гих областях техники, в частности в химической аппаратуре, судостроении, авиации и ракетостроении, вследствие весьма удачного сочетания свойств высокой удельной прочности, исключительно высокой коррозионной стойкости, значительной прочности при высоких температурах. Чистый титан весьма пластичен. К числу свойств, создающих некоторые затруднения в применении титана в качестве конструкционного материала, относится низкая теплопроводность (в 13 раз меньше, чем у А1, и в 4 раза меньше, чем у Fe), нежелательная в условиях больших термических градиентов, в особенности при тепловом ударе, вследствие опасности возникновения высоких термических напряжений, и в условиях высокочастотных периодических термических колебаний этот недостаток отчасти компенсируется малостью коэффициента термического расширения. Титан имеет низкий, по сравнению со сталью, модуль продольной упругости, затрудняющий получение жестких и вместе с тем легких конструкций, несмотря на высокую удельную прочность. [c.323]

В первом томе приведены справочные сведения о принципах выбора, областях применения и влиянии методов обработки на служебные свойства цветных металлов и сплавов в машиностроении. Ои содержит также данные о марках, физико-механических и технологических свойствах алюминия, магния, титана, меди, свинца, олова, цинка, кадмия, благородных металлов и их сплавов, а также биметаллов, применяемых в машиностроении. [c.4]

В табл. 2,148 приводятся механические свойства при комнатной температуре технического титана и его сплавов, нашедших применение в промышленности. [c.234]

Химико-термическая обработка получает применение для улучше- ния свойств поверхностных слоев титана, молибдена, ниобия, кобальта, меда, а также сплавов на основе этих и других металлов. [c.151]

В качестве методической основы изложения материалов выбраны следующие положения. Основное внимание уделено физико-механическим свойствам титана современного производства и влиянию на них различных легирующих элементов с тем, чтобы конструкторы и технологи могли достаточно свободно и рационально выбирать тот или иной серийный сплав. Специально рассмотрено влияние вида и габаритов полуфабрикатов на свойства сплавов, что связано с различным характером их структуры (гл. I, И). Из механических свойств наиболее подробно рассмотрены те, которые определяют работоспособность деталей различных узлов и механизмов — ползучесть и длительная прочность, усталость, коррозионно-механическая прочность и т. п. (гл. III, IV). Гл. V посвящена антифрикционным свойствам титана и методам их улучшения, так как эти характеристики в значительной мере лимитируют применение титановых сплавов в различных механизмах с узлами трения. [c.4]

Значительное изменение пластичности и прочности титана происходит под влиянием примесей. Минимальным содержанием примесей (около 0,05%) обладает титан, полученный йодидным способом. Из-за высокой стоимости и сложности получения в виде крупных слитков йодидный титан не нашел широкого применения и используется главным образом в лабораторных условиях. Промышленный титан производится из титановой губки, полученной магниетермическим способом. В качестве основных примесей в губке присутствуют кислород, азот, железо, хлор, магний, углерод, кремний, никель, хром, водород. Хлор, магний и водород могут быть удалены при последующем вакуумно-дуговом переплаве остальные элементы переходят в слиток, причем содержание кислорода и азота может дополнительно увеличиваться за счет натекания воздуха в вакуумную систему плавильных агрегатов. Технически чистый титан, таким образом, представляет собой многокомпонентный сплав, свойства которого могут изменяться в широких пределах в зависимости от содержания примесей. [c.45]

Схватывание и взаимный перенос при трении титана. Особенностью титана и его сплавов является высокая склонность к контактному схватыванию при трении. Это свойство создает известные трудности при обработке титана резанием и делает опасным его применение в трущихся узлах механизмов и машин, так как может произойти заклинивание деталей узла трения. [c.182]

Титан используют в турбостроении, авиации, ракетной технике и морском судостроении. В условиях глубокого холода прочность титана повышается при сохранении хорошей пластичности, что позволяет применять его как конструкционный материал в криогенной технике, особенно в виде сплавов. В табл. 8.36 приведены химический состав титановых сплавов (ГОСТ 19807-91) и их механические свойства. Наибольшее применение находят [c.337]

По характеру обработки металла сплавы делятся на пластически деформируемые и литые. Основной химический состав, механические свойства и области применения отечественных сплавов титана представлены в табл. 4.1 и 4.2. [c.184]

Основные свойства и области возможного применения твердых сплавов на основе карбида титана приведены в табл. 39, 40. [c.130]

В настоящее время в СССР, а также в ряде развитых стран (Англия, Франция, ФРГ, США, Япония) ведутся широким фронтом научно-исследовательские и инженерные работы по исследованию свойств титановых сплавов, установлению новых областей их применения и совершенствованию технологии производства титана и его сплавов [57, 198]. [c.240]

Металлокерамические твердые сплавы применяются для изготовления как режущего, так и ударно-штампово-го инструментов. Получают их путем спекания порошков карбидов вольфрама и титана с порошком кобальта. Инструмент, изготовленный с применением твердых сплавов, сохраняет твердость и износостойкость при нагреве до 900° С (рис. 55). Твердость карбидов вольфрама и ти-тана раза в 3—4 превышает твердость закаленной стали именно они и сообщают высокие режущие свойства твердым сплавам, а кобальт служит связующей основой. [c.139]

Сочетание высоких прочностных свойств и коррозионной стойкости обусловили широкое применение титана и его сплавов. Как конструкционный материал титан и его сплавы применяют в авиации, ракетной технике, при строительстве морских судов, в химической промышленности, при изготовлении гидрометаллургической аппаратуры, различных деталей гальванических ванн, в приборостроении и др. Поскольку титан и его сплавы жаростойки, их широко используют для изготовления деталей, подвергающихся высокотемпературному нагреванию. Листовой титан применяют для футеровки стальных аппаратов от воздействия агрессивных сред. В качестве конструкционного материала титан и его сплавы рекомендуются для работы более чем в 130 агрессивных средах. [c.66]

Титан и его сплавы могут быть обработаны давлением, особенно в горячем состоянии, всеми известными способами. Сопротивление их деформированию выше, чем, например, у сплавов алюминия и меди, конструкционных сталей. Это обусловлено особенностями механических свойств. Так, сплавы титана имеют высокие значения Ов и сто,2 и поэтому требуют применения для их деформирования больших усилий и, как следствие, мощного оборудования. Большое отношение Оо.г/ств и малая разница между значениями Ов и оо,2 показывают (табл. 18, 20, 21), что сплавы титана имеют сравнительно узкий диапазон пластического деформирования (состояние текучести наступает лишь при напряжениях, близких к Ств) и, следовательно, низкую способность пластически деформироваться в холодном состоянии. [c.77]

II составило в сумме для гражданских и военных машин в 1961 г. 47%, а в 1971 г. 51%. Интересно отметить, что за эти десять лет потребление титана для двигателей военных самолетов уменьшилось, а для двигателей гражданских самолетов увеличилось. Это увеличение можно объяснить, во-первых, возросшим применением газотурбинных двигателей для пассажирских машин и, во-вто-рых, накоплением опыта производства и применения титана, повышеппем уровня свойств и надежности титановых сплавов. [c.425]

В настоящее время разработано большое количество различных по составу и свойствам сплавов на основе титана. Эти сплавы отличаются высокой прочностью и хорошей коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах. Особенно большое применение титановые сплавы получили в морской технике. В США их широко применяют для обшивки подводных лодок и некоторых кораблей. Многие детали, изготовленные из сплавов титана, работают в условиях гидроэрозии. Поэтому изучение эрозионной стойкости титановых сплавов представляет большой практический интерес. Однако исследований, посвященных этому вопросу, проведено очень мало. В работе [2] указано, что некоторые из титановых сплавов в процессе микроударного воздействия подвержены внезапному разрушению. Другие авторы характеризуют титановые сплавы как весьма стойкие в условиях кавитации. Некоторые иностранные фи мы ( Интернейшенл никель компани ) также отмечают хорошую гидроэрозионную стойкость титановых сплавов. [c.250]

Дальнейшее повышение характеристик титановых конденсаторов может быть достигнуто применением порошков титановых сплавов. В работе [184] исследованы электрические и физические свойства оксидных слоев на сплавах титана с алюминием Т1 — 22А1, — [c.130]

Титан и его сплавы имеют высокую прочность, хорошие технологические свойства и повышенную коррозионную стойкость. Темпы роста производства титана выше, чем других конструкционных металлов. Титан используют в химической, гидрометаллургической, пищевой про-мыленности, цветной металлургии и других отраслях [105 с. 25. 132—134]. Применение титана может быть экономически оправдано при использовании в природных коррозионных средах, особенно в морской воде (в подводных лодках глубокого погружения, опреснительных установках и т. д.). Коррозионная стойкость титана и его сплавов достаточно полно освещена в работах [39, 1Э5—137]. Катоднолегированные сплавы на основе титана рассмотрены в гл. IV. Здесь кратко суммируются данные, связанные с природой коррозионной стойкости титана особенностями электрохимического и коррозионного поведения титана и его сплавов. Окислы на титане возникают при окислении на воздухе, анодном окислении, а также при самопассивации его не только в сильноокислительных, но и в нейтральных и слабокислых растворах. Пассивация титана в электролитах происходит только в. присутствии воды, что указывает на участие в образовании защитных окисных слоев кислорода воды, а не молекулярного кислорода, растворенного в электролитах [39]. Особенностью титана является также его большое сродство к водороду. Гидрид на поверхности титана был обнаружен после коррозии его в растворах серной и соляной кислот, а также при растворении титана в плавиковой кислоте. [c.224]

Широкое применение получили стали системы Fe — Сг — Ni без присадок и с присадками меди, молибдена, титана и ниобия. Эти стали характеризуются хорошими механическими и технологическими свойствами и обладают хорошей коррозионной стойкостью. Никель повышает пластичность стали, способствует формированию мелкозернистой структуры. Холодная деформация ведет к повышению прочности данных сталей. Однако эти стали Склонны к межкристаллитной и точе шой коррозии. Следует отметить, что хромоникелевые стали обладают более высокой коррозионной стойкостью, чем хромистые стали, поскольку йведение никеля способствует обр- зованию мелкозернистой однофазной структуры сплава, для которой характерна повышенная коррозионная стойкость. [c.39]

Перспективен для применения в электротехнике благодаря наличию ценных физических свойств сочетанию высокой температуры плавления и значительной электронной эмиссии. Применяется в виде окиси в производстве вольфрамовых нитей для ламп накаливания. Добавки 0,1 — 3 % окиси гафния к вольфраму, танталу замедляют процесс рекристаллизации проволоки этих металлов, способствуя увеличению срока службы нитей накала. В сплаве с вольфрамом или молибденом применяют для изготовления электродов газоразрядных трубок высокого давления. В сплавах титана применяют в качестве геттеров в вакуумных и газонаполненных электролампах, радиолампах. Сплавы с Мп, Сг, Ре, Со, N1, Си и Ар — катоды рентгеновских трубок, нити накаливания. Сплав 0,5 — Hf, < 80 — N1, - 20 — Сг — для электронагревателей. Электровакуумная техника, сверкжаростойкая керамика [c.351]

Эти результаты убедительно показывают, что газонасыщение существенно увеличивает время до разрущения при ползучести и значительно снижает скорость ползучести. На сплавах ОТ4-1 и ВТ14 это имеет место, несмотря даже на несколько большие напряжения, примененные при испытании газонасыщенных образцов. Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что газонасыщение может сообщать сплавам титана новые положительные качества. Эти результаты указывают на целесообразность приведения дальнейщих исследований процесса газонасыщения и его влияния на свойства титановых сплавов. [c.75]

При использовании в конструкциях нелегированного титана необходимо учитывать, что различные уровни его прочности достигаются за счет суммарного увеличения содержания примесных элементов, из которых одни существенно повышают прочность и снижают пластичность и вязкость, в то время как другие мало упрочняют, но значительно охрупчивают титан. Поэтому рост прочности за счет суммарного увеличения содержания примесей, как правило, сопровождается значительно большей нестабильностью механических свойств. В связи с этим применение нелегированного титана в машиностроении должно определяться соотношением требований конструктивной прочности и стоимости. Если требования по конструктивной прочности невысоки, экономически целесообразно применение низкосортного титана. При высоком уровне эксплуатационных нагрузок, наличии концентраторов напряжений и большого объема сварных соединений в конструкциях целесообразно применение высокосортных марок титана. Следует отметить, что титан с пониженным содержанием примесей, в частности титан марок ВТ1-0, ВТ1-00, по прочности, пластичности и вязкости не уступает целому ряду углеродистых и нержавеющих сталей, бронз, медноникелевых сплавов и может с успехом использоваться в эксплуатационных условиях, где применяются указанные материалы. [c.49]

Акопян В. О., Анитов И. С. Повышение антифрикционных свойств титана и его сплавов нанесением молибденовых и вольфрамовых покрытий из паров карбонилов. — В кн. Применение титановых сплавов (материалы 4-го науч.-техн. совещания). М., ВИАМ, 1963, с. 148—167. [c.241]

Все титановые сплавы, содержащие стабилизирующие -структуру добавки (сплавы на осповеи -г - и р-титана, перечисленные в табл, 7), способ-иы воспринимать термообработку. Некоторые из них были разраСотаиы в качестве сплавов, предназначенных для применения в отожженном состоянии, однако uj-aa их состава они могут и не обладать совокупностью прочности и пластичности, как это имеет место после термически обработки сплавов, способных к ее восприятию. Таким образом, нет единого сплава, способного удовлетворять всем требованиям различных отраслей промышленности. При выборе сллава, помимо его механических свойств, исходят и из других [c.779]

Приведены сведения о методах получения, свойствах, областях применения карбида титана. Даны характеристики процессов и описана аппаратура для покрытий из карбида титана. Описаны свойства твердмх сплавов на основе карбида титана. Обсуждена эффекпсвиость применения карбида титана в различных отраслях техники. [c.2]

Высокие прочностные свойства сплавов системы Ti -TiN-Ni-Mo V Позволили не только расширить области применения традиционных сплавов на основе карбида титана при чистовой обработке сталей за Счет увеличения скорости резания, но и стать альтернативой твердых сплавов системы W - o при черновой обработке и фрезеровании металлов. В качестве примера можно рассмотреть сплав Ti — 7,5 TiN — Ю V — 25 Ni — 10 Мо, разработанный фирмой Fordmotors (США). Средняя прочность этого сплава, получившего маркировку 764, составляет 2050 МПа, а твердость HRA 90,5. Характер зависимости деформации [c.91]

Порошковые сплавы титана. Применение методов порошковой металлургии для производства трггановьк сплавов позволяет при тех же эксплуатационных свойствах, что и у литого или деформируемого материала, добиться снижения до 50% стоимости и времени изготовления изделий. Титановый порошковый сплав ВТ6, полученный горячим изостатическим прессованием (ТИП), обладает теми же механическими свойствами, что и деформируемый сплав после отжига (Ств = 970 МПа, 8 = 16%). Закаленному и состаренному деформируемому сплаву ВТ6 порошковый сплав уступает в прочности, но превосходит в пластичности. [c.197]

Вольфрам, присутствуюш,ий в большом количестве в рассмотренных выше твердых сплавах, является дорогим и дефицитным элементом. Поэтому перспективно применение безвольфрамовьа гьещых сплавов. В них в качестве основы используется карбид титана, а связующими являются никель и молибден. Маркируются эти сплавы буквами КТС и ТН. Твердый сплав КТС-1 содержит около 16 % никеля, а КТС-2 около 8 % молибдена, остальное — карбид титана. Сплавы ТН-20, ТН-30, ТН-50 содержат соответственно 15,23, 29 % никеля и 6,8,10 % молибдена, остальное — карбид титана. По прочности, твердости, износостойкости и режуш им свойствам безвольфрамовые твердые сплавы находятся на уровне вольфрамосодержащих. [c.192]

Предлагаемая монография о жаропрочных титановых сплавах является второй книгой из намеченной серии Титановые сплавы . Деление тит ановых сплавов на конструкционные и жаропрочные обусловлено не столько различием в механических свойствах, сколько спецификой применения. Если в ранний период развития титана для двигателестроения требовались главным образом штамповки, а для самолетостроения — листы, то в настоящее время применение титана в обеих отраслях значительно расширилось и включает практически все виды титановых полуфабрикатов. Однако условия работы, а следовательно, и необходимый комплекс свойств в данном случае существенно различаются. [c.5]

В инструментальном производстве широкое распространение получили твердые спеченные сплавы (ГОСТ 3882-74). Они состоят из смеси порошков карбида вольфрама (основа) с массовой долей 66-97 % и кобальта (3-25 %). В зависимости от марки сплава в него добавляют такие компоненты, как карбид титана с массовой долей 3-30 % и карбид тантала (2-12 %). Физико-механические свойства сплавов 1176 2156 МПа (120-220 кгс/мм ), плотность у= 9,6 15,3 г/см , твердость 79-92 HRA. По массовой доле компонентов порошков в смеси твердые спеченные сплавы подразделяют на три группы вольфрамовые, титано-вольфрамовые и ти-тано-тантало-вольфрамовые по области применения — на сплавы для обработки материалов резанием, для оснащения горного инструмента, для бесстружковой обработки металлов, для деталей и наплавки быстро изнашивающихся деталей машин, приборов и приспособлений. [c.334]

Литейные титановые спшавы не содержат эвтек-тик, однако небольшой интервал кристаллизации (50-70 °С) обусловливает вполне удовлетворительные литейные свойства. Величина линейной усадки титана близка к величине усадки углеродистой стали и составляет около 1,5 % при литье в керамические формы и около 2 % при литье в металлическую форму. Применение вакуума при плавке и литье титановых сплавов исключает образование газовой пористости, оксидных и шлаковых включений. Высокая химическая активность расплавленного титана предъявляет жесткие требованР1я к [c.712]

В зависимости от плотности и назначения порошковые материалы подразделяются на две группы 1) плотные — материалы с минимальной пористостью, изготовленные на базе порошков железа, меди, никеля, титана, алюминия и их сплавов и 2) пористые, в которых после окончательной обработки сохраняется свыше 10-15 % пор по обьему. Первая группа материалов нашла широкое применение в машино- и приборостроении, автомобильной и авиационной технике и других отраслях оборонного и общегражданского производства. Высокая пористость материалов второй группы обеспечивает приобретение ими специальных свойств и позволяет применять их для изготовления специальных изделий (изделий анти- [c.789]

Сочетание высоких прочностных свойств и коррозионной стойкости обусловили широкое применение титана и его сплавов. Как конструкционный материал титан и его сплавы применяются в авиации, ракетной технике, при строительстве морских судов, в химической промышленности, при изготовлении гидрометаллургическон ап- [c.72]

Сплав АМгб системы А1 — М . По ряду своих свойств сплав превосходит старые и почти все другие новые сплавы алюминия. Поэтому сплав получил наибольшее применение в технике. Сплав отличается высокой коррозионной стойкостью (даже в морской воде), хорошей свариваемостью и пластичностью. Он не упрочняется термической обработкой, но по прочности заметно превосходит старые сплавы этой группы (табл. 25, 31, 32), что обусловлено повышенным содержанием в нем магния и присутствием титана (см. табл. 26, 27). [c.102]

К спеченным твердым сплавам относятся материалы, состоящие из высокотвердых и тугоплавких карбидов вольфрама, титана, тантала, сцементованных металлической связкой методом порошковой металлургии. В последнее время они приобрели широкое применение для изготовления режущих инструментов и деталей специальных машин, так как выдерживают высокие температуры нагрева, что объединяет их в общую группу красностойких материалов. Инструменты, изготовленные из металлокерамических сплавов, при нагреве до 1200° С, а. -.ш-нералокерамическне до 1500° С не теряют твердости и режущих свойств. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...