78 — Характеристик титана и его сплавов

Бесспорно, пк —полезная характеристика устойчивости сплавов титана, но прежде всего именно в условиях воздействия анодных токов. Это относится, например, к рекомендациям по использованию титана в электрохимических производствах, в гальванотехнике, при электрохимической размерной обработке, для анодов при катодной защите и т. п. Пробой анодной пленки и развитие питтинговой коррозии на титане в растворах хлоридов средней концентрации практически могут наблюдаться в результате воздействия внешнего анодного тока, при наложении которого достигаются любые положительные потенциалы. По этой причине безрезультатны были попытки использовать титан в качестве нерастворимого анода для катодной защиты морских сооружений [18] или в электрохимических производствах [363]. Вследствие высокой плотности анодного тока титановый анод активировался ионами хлора и подвергался сильной питтинговой коррозии. Необходимо также учитывать опасность пробивания анодной пленки ионами галогенов при осуществлении анодной защиты титана в кислых средах, содержащих эти ионы. В этом случае необходимы строгий контроль потенциала защищаемой конструкции и автоматическое его регулирование с целью поддержания потенциалов в безопасной области. [c.136]

Несмотря на высокие прочностные характеристики, титановые сплавы плохо сопротивляются трению и обладают пониженной износостойкостью. Коэффициент трения их при работе в паре с титаном и другими сплавами очень высок и достигает 1,5. Имеет место заедание и ускоренное изнашивание титана. При работе титановых сплавов в паре с латунью и бронзой или сталью износ титановых сплавов в 15—30 раз больше износа этих металлов. [c.100]

Легирующие добавки, повышая прочностные характеристики титановых сплавов, оказывают влияние на его фазовый состав. Такие элементы, как А1, 8п, Ът, — это а-стабилизаторы, т. е. сохраняют неизменной низкотемпературную кристаллическую модификацию титана. Добавки в титан Мп, Мо, V, Сг позволяют сохранить при комнатной температуре высокотемпературную Р-фазу, т. е. являются Р-стабилизаторами. Изменяя количество этих элементов в титане, можно получить однофазные а-сплавы, двухфазные (а + (З)-сплавы или даже однофазные Р-сплавы. Технический титан и однофазные а-сплавы не упрочняются при термообработке. Двухфазные (а + Р)-сплавы и однофазные метастабиль-ные Р-сплавы являются термически упрочняемыми. Термообработка состоит из закалки и последующего старения. Прочность сплавов после термообработки может достигать 1400 МПа при удовлетворительной пластичности и вязкости (табл. 16.2). [c.318]

Г. В. Н а а а р о в, М. X. Ш о р ш о р о в. Характеристики свариваемости сплавов титана АТЗ, АТ4, АТ6 и АТ8. — Сб. Титан и его сплавы , вып. VII. Изд-во АН СССР, 1962, стр. 234—239. [c.308]

Хромирование титана. Титан и его сплавы получают все большее распространение в промышленности. Наряду с ценными свойствами — высокой температурой плавления (1660° С), низким удельным весом титана (4,5 г см ), высокими прочностными характеристиками его сплавов, сохраняющимися до температуры 400—500° С, имеются отрицательные — наволакивание и задирание металла при трении деталей, слабое сопротивление действию горячих газов и др. Эти недостатки титана могут быть устранены хромированием. [c.62]

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]

ТИТАН И ЕГО СПЛАВЫ ТИТАН Общая характеристика [c.356]

Термомеханическая обработка сплавов ОТ4 и ОТ4-1 системы титан— алюминий — молибден приводит к резкому возрастанию пластичности и вязкости этих материалов и, в отличие от сплава ВТЗ-1, к некоторому снижению их прочности. Максимальные значения характеристик пластичности закаленных сплавов ОТ4 и ОТ4-1 достигаются после 50% предварительной деформации, что также соответствует максимальному количеству остаточной (3-фазы [100]. [c.69]

В процессе изготовления и выплавки слитков возможно загрязнение сплава посторонними примесями. Наиболее опасными примесями являются кислород и железо. Кислород растворяется в -титане в больших количествах (до 14%), в результате механические свойства титана существенно изменяются предел прочности и тве(р-дость возрастают, но снижаются пластичность и жаропрочность. Увеличение содержания железа выше 0,15% также сильно снижает эти характеристики. [c.96]

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]

Среди сортов латуни лучшие характеристики в условиях полного погружения в морскую воду имеют сплавы, содержащие от 65 до 85% меди. Сплавы меди с оловом хорошо сопротивляются коррозии в морской воде. В сплавах меди с никелем стойкость против коррозии возрастает. Титан является наиболее стойким из всех материалов к действию соленой воды и морской атмосферы. [c.138]

Авторы работы [35] рассчитали кинетику растворения кислорода в титане, показав, что характеристики газонасыщенности слоя сильно зависят от коэффициента диффузии. В работе [36] показана зависимость вида газонасыщенного слоя от характера структуры сплава. Авторами работы [37] было показано, что распределение кислорода и микротвердости по глубине слоя при газонасыщении сплава титана с 4% хрома подчиняется логарифмическому закону. [c.65]

Механические характеристики сплавов молибдена с титаном и цирконием [c.52]

Способность титана и его сплавов к формоизменению при штамповке и ковке несколько хуже, чем аустенитных нержавеющих и углеродистых сталей. С повышением температуры выше 20 °С прочностные характеристики монотонно снижаются, а пластические вначале немного снижаются, а затем резко возрастают. Титан и его сплавы обладают высокой упругой отдачей, малым диапазоном пластического деформирования (оцениваемого по отношению пониженными значениями равномерного удлинения и сужения, что усложняет процесс формоизменения заготовок. Снижение пластичности происходит в диапазоне 300—400 °С. [c.234]

Таким образом, современный уровень знаний в области сплавов титана, исключительно благоприятное сочетание характеристик этих материалов для изделий машиностроения, экономический эффект, получаемый при их использовании позволяют надеяться, что в ближайшие годы титан и его сплавы найдут более широкое применение, [c.240]

Детали из спеченных алюминиевых порошков могут содержать до 25 % оксида алюминия, и в спеченном состоянии их прочность возрастает в несколько раз при сохранении этих свойств при температуре до 500 °С. Спеченные алюминиевые сплавы имеют уникальные характеристики, благодаря чему область их применения постоянно расширяется в ряде случаев они заменяют такие металлы, как титан и высокопрочные марки стали. [c.31]

Жаропрочные стали и сплавы в своем составе обязательно содержат никель, который обеспечивает существенное увеличение предела длительной коррозионной прочности при незначительном увеличении предела текучести и временного сопротивления, и марганец. Они могут дополнительно легироваться молибденом, вольфрамом, ниобием, титаном, бором, иодом и др. Так, микролегирование бором, а также редкоземельными и некоторыми шел очно-земельными металлами повышает такие характеристики, как число оборотов при кручении, пластичность и вязкость при высоких температурах. Механизм этого воздействия при микролегировании основан на рафинировании границ зерна и повышении межкристаллитной прочности. Химический состав и структура этих сталей весьма разнообразны. [c.175]

Титан, легированный палладием или платиной, как конструкционный материал для химической промышленности обладает редким и ценным сочетанием свойств — коррозионной стойкостью в окислительных и неокислительных кислых средах. В таблице 7.13 приведена сравнительная характеристика коррозионной стойкости титана и сплава титана с 0,2 % Pd. [c.221]

Влияние активных легирующих металлов на процесс образования пассивирующей пленки отличается От того влияния, которое они оказывают на процесс активного растворения. Хром и титан в сильных средах окисляются при более высоком потенциале, чем железо, кобальт или никель, являющиеся основами сплавов типа металл — металлоид, и при своем охлаждении образуют пассивирующиеся пленки с высокими защитными характеристиками. В сплавах, содержащих хром и титан, пассивация наступает только тогда, когда концентрация хрома и (или) титана в образующейся поверхностной пленке превышает определенную величину. Это подтверждается и результатами анализа химического состава пленки, возникающей на поверхности аморфного сплава Со—Сг—20В при различном содержании хрома. [c.272]

Одним из " наиболее перспективных приложений ионной имплантации металлов и сплавов является легирование титана и его сплавов. Отличаясь высокими удельными прочностными характеристиками, титановые сплавы склонны к схватыванию при контактном взаимодействии и имеют низкую износостойкость. Методом ионной имплантации удается значительно повысить фрикционные характеристики титановых сплавов. В отдельных случаях износостойкость возрастает на три порядка [193]. Априори невозможно назвать основной механизм, ответственный за повышение фрикционных характеристик, так как он зависит от состава сплава, типа ионов, параметров имплантации и условий трения. Следует отметить, что, обладая большим сродством к С, N, В, О, титан легко образует соответствующие высокопрочные соединения. Их точная идентификация в поверхностных слоях затруднена изоморфизмом кристаллических структур и возможностью образования оксииитридов, карбонитридов, ок-сикарбидов и т. д. [c.98]

Оборудование нефтяной и газовой промышленности эксплуатируется в чрезвычайно тяжелых условиях. Долговечность и надежность работы оборудования во многом зависят от технико-экономической характеристики применяемых конструкционных материалов. К ним предъявляются очень высокие требования они должны обладать определенным комплексом прочностных и пластических свойств, сохраняющихся в широком интервале температур хорошими технологическими свойствами, не должны быть дефицитными и дорогими. Во многих случаях предъявляются высокие требования к коррозионной стойкости материала, особенно к специфическим видам разрушения — водородному охрупчиванию, коррозионному растрескиванию, межкрнсталлитной коррозии и др. Важное значение при выборе конструкционных материалов имеют металлоемкость и масса оборудования. Многие нефтяные и газовые месторождения расположены в отдаленных и труднодоступных районах, во многих районах намечается тенденция увеличения глубины скважин. В связи с этим весьма перспективно использование конструкционных материалов с высокими удельной прочностью, плотностью, коррозионной стойкостью и отвечающих также другим требованиям. К таким материалам относятся прежде всего алюминиевые сплавы, получающие все более широкое применение в нефтяной и газовой промышленности, неметаллические материалы, титан и его сплавы. Эти материалы могут быть использованы также в виде покрытий, что позволяет значительно расширить диапазон свойств конструкционных материалов и увеличить долговечность оборудования. Конструкционный материал должен обладать высокими показателями прочности — времен- [c.23]

Своеобразное действие па титан оказывает примесь водорода, которая еще 41едавно считалась допустимой в довольно значительных количествах. Действительно, водород почти не влияет на прочность и пластичность титана при статическом растяжении, но даже при содержании 0,02% водород может оказывать вредное влияние на такие характеристики титана, как чувствительность к надрезу и к длительному действию постоянно действующих нагрузок. Водород способен вызывать медленное охрупчивание титановых сплавов [c.362]

Палладиевые покрытия находят все большее применение благодаря своей относительно невысокой стоимости и тому, что палладий менее дефицитен из всех остальных платиновых металлов. За последние годы возросло применение палладия для покрытий электрических контактов в радиотехнйчёской аппаратуре, в аппаратуре связи палладием покрывают контакты.переилючрт лей, штепсельных разъемов печатных плат. Применяя палладий, надо,помнить, что он обладает большой каталитической активностью и появляющаяся пленка на поверхности слаботочных контактов может привести к заметному повышению переходного сопротивления, поэтому необходимо очень осторожно подходить к применению палладиевых покрытий в герметизированных системах. Необходимо также учитывать, что палладий легко адсорбирует водород, а это оказывает неблагоприятное действие на прочность сцепления покрытия с основой. Если же контакты. покры,тые палладием, работают при большой силе тока, то образовавшиеся на поверхности детали, пленки не оказывают влияния на электрические характеристики.. Широкому распространению палладия способствуют также новые разработанные технологические процессы получения достаточно толстых покрытий. Палладированный титан в нейтральных и щелочных средах может использоваться в качестве нерастворимых анодов. Толщина палладиевых осадков в зависимости от назначения может изменяться от 3—5 мкм до 20—50 мкм (для контактов и при защите от коррозии). На основе палладия могут быть получены многие сплавы, которые в ряде случаев могут заменять палладиевые покрытия. Такие сплавы, как палладий — никель, палладий— кобальт, палладий — индий, палладий — медь, палладий — олово с успехом могут применяться для покрытия электрических контактов. Свойства палладия во многом зависят от условий получения и состава электролита, из которого он получен. [c.55]

Из литературных источников известно, что высокими прочностными характеристиками при повышенных температурах обладают сплавы с интерметаллидными упрочнителями типа TiNi, TiNig, TiFe и др. [7]. В настоящей работе ставилось целью изучить процесс диффузионного насыщения титаном и никелем углеродистой стали и чугуна для получения покрытия с интерметаллидными упрочнителями. [c.74]

Четкое деление между классами не всегда возможно, однако такая систематизация удобна для обсуждения характеристик композитов. Примеры каждого класса композитов содержатся в табл. 1, а рис. 1 иллюстрирует названные классы соответствующими примерами из работы Петрашека и Уитона [29] по композициям медный сплав — вольфрам. Отметим, что эвтектики включены во второй класс, однако для некоторых эвтектик предельная растворимость каждой из фаз в другой может быть столь низкой, что их предпочтительнее отнести к первому классу. Аналогичным образом система медь (титан)—вольфрам включена в третий класс, поскольку, как показано на рис. 1, на поверхности раздела образуется химическое соединение. Однако при малом содержании титана и медь, и вольфрам образуют с ним твердые растворы. [c.15]

Допустимая степень взаимодействия компонентов в системах третьего класса зависит от многих других характеристик композита. Одна из важнейших характеристик — сопротивление распространению каждого конца трещины в реакционной зоне, поскольку оно определяет величину раскрытия трещины, а следовательно, и создаваемую трещинами концентрацию напряжений. Согласно всем имеющимся данным, допустимая длина трещины в системе титан — бор увеличивается с ростом предела упругости титановой матрицы. Однако если волокно не абсолютно упруго, а обладает определенной пластичностью, то критическая длина трещины может быть много больше. Значит, много больше может быть и толщина реакционной зоны. Соответствующий пример, относящийся к системе псевдопервого класса, имеется в работе Джонса [23], который исследовал композиты алюминиевый сплав 2024 — нержавеющая сталь. Хотя на большинстве образцов взаимодействия не наблюдалось, в нескольких случаях на малоугловом шлифе была обнаружена третья фаза вокруг волокон. Один из таких образцов, где хорошо видна образующаяся при реакции фаза, изображен на рис. 5. Фазу пересекают многочисленные, регулярно располо- [c.22]

Титан и титановые сплавы находят применение в качестве второй составляющей матрицы в композиционных материалах алюминий — борное волокно. В этих материалах титан, добавленный в виде слоев фольги в алюминиевую матрицу, значительно повышает прочность в поперечном направлении и сдвиговые характеристики боралюминиевого материала. При этом слои титана вводят таким образом, чтобы они были изолированы от борного волокна слоями алюминия. Это позволяет снизить температуру диффузионной сварки и предохранить борные волокна от взаимодействия с титаном, а значит и от разупрочнения. [c.140]

Предварительные замечания. В предыдущих параграфах главы обсуж-дспы многие общие особенности структуры и свойств металлов и сплавов. У отдельных металлов или сплавов имеется ряд специфических свойств, знать которые необходимо инженеру, занимающемуся проблемой надежности, при проектировании тех или иных конструкций, В настоящем параграфе остановимся па некоторых особенностях наиболее важных для техники металлов и сплавов. К их числу относятся железоуглеродистые сплавы (стали, чугуны), алюминиевые, магниевые, сверхлегкие, медные, никелевые сплавы, титан и его сплавы, цирконий и его сплавы, бериллий, тугоплавкие металлы и их жаропрочные сплавы. Некоторые механические и упругие характеристики семи чистых металлов приведены в табл. 4.11. [c.318]

Одним из таких материалов является титан и его сплавы. Высокая коррозионная стойкость, коррозионно-механическая прочность, эрозионно-кавитационная стойкость, удельная прочность, нехладноломкость, немагнитность и ряд других физикомеханических характеристик позволяют рассматривать титановые сплавы как материалы, сочетающие в себе свойства разнообразных материалов. Это дает возможность из взаимосвариваемых титановых сплавов одной-двух марок изготавливать такие агрегаты и механизмы, где по условиям эксплуатации требуется применение ряда различных материалов, зачастую несвариваемых между, собой или несовместимых, например, из-за контактной коррозии. Важным преимуществом титановых конструкций является их высокая надежность, обусловленная отсутствием продуктов коррозии в системах, относительно малыми тепловыми деформациями из-за низкого коэффициента теплового расширения, отсутствием струевой коррозии и т. п. История промышленного производства титана кратковременна (20—25 лет), но уже в настоящее время титановые сплавы перестали быть экзотическими материалами и заняли достойное место в ряду широко известных конструкционных материалов. [c.3]

Подводя итог изложенным данным, можно заключить, что при многокомпонентном легировании общий характер влияния добавляемых в сплав элементов на его прочностные характеристики при всех температурах сохраняется таким же, как и при введении этих элементов в нелегированный титан. Однако эффективность упронняющего влияния того или иного элемента в присутствии третьего элемента может резко измениться, причем в разной степени в различных температурных областях. Существенным является то, что многокомпонентное легирование позволяет достичь более высоких значений 00,3. чем у бинарцых сплавов. В частности, при—100°С у сплавов Ti—А1 Оо,2 = 90-н - -95 кгс/мм , а более легированные сплавы разрушаются хрупко. Добавки V, Zr или Sn позволяют повысить 0 ,2 до 105—110 кгс/мм без полного охрупчивания. [c.102]

Таким образом, необходимо отметить, что явление холодной ползучести, отя и требует определенного внимания, но не может рассматриваться в качестве отрицательной характеристики конструкционных титановых сплавов по ряду причин. Действительно, при коэффициенте запаса 1,5 (минимальный для машиностроения) рабочие напряжения составляют 0,7 ia, т. е. близки к условному пределу ползучести и деформация ползучести ничтожно мала (--1% за 100 000 ч). При коэффициенте запаса 2 СТрад = 0,5(1 и, в частности, на сплаве Ti—6А1—2Nb—ITa—0,8Мо накопленная деформация не достигает 0,3% за 30 лет [9]. Следовательно, даже при минимальных запасах прочности явление ползучести в конструкциях не реализуется. Следует учитывать, что в плоском напряженном состоянии, а также в результате наклепа или поверхностной пластической деформации сопротивление ползучести увеличивается. Наконец,, важным обстоятельством является то, что титан, а-сплавы, отожженные а + р-сплавы не охрупчи-ваются под напряжением. При ползучести образец разрушается после накопления такой деформации, при которой он разрушается при испытании на разрыв. Поэтому на основании известных значений б. If, 6 , и т. п. долговечность элементов конструкций надежно прогнозируется путем несложных расчетов. [c.129]

Содержание водорода. Известно, что водород даже при сравнительно небольшом содержании может вызвать охрупчивание титановых сплавов, проявляющееся в различных формах [63, 36]. Влияние водорода в технически чистом титане на его усталостные характеристики впервые описано в работе [99], в которой был определен предел выносливости на гладких и надрезанных образцах. В технически чистом титане с одинаковой структурой, но с разным содержанием водорода усталостная прочность оказалась на гладких образцах 30,8 и 30,0 кгс/мм , на надрезанных образцах (а = 3,4) 10,7 и 11,0 кгс/мм , т. е. содеражание водорода не повлияло на общий уровень усталостной прочности и, что важно, на чувствительность к надрезу. Подобные результаты были получены для технически чистого титана американского производства и сплава Ti—8Мп (Р-сплав) при содержании в них водорода до 0,04% (обычно в сплавах допускается не более 0,015Н2) и при испытании гладких и надрезанных образцов. [c.149]

Вакуумная плавка, технология которой разработана совсем недавно, применяется для улучшения физических свойств сплавов. Механические свойства соответственно повышаются, если предотвра1цается окисление и удаляются газы из металла. В качестве ле1 ирующих элементов можно использовать более эффективно легко окисляющиеся элементы бор, алюминий. титан, цирконий и т. д. Таким образом vioiyT быть значительно улучшены температурные характеристики и физические свойства сплавов, содержащих кобальт. Технология ковки и прокатки требует точного регулирования температуры горячей обработки, а также степени обжатия. При прессовании или штамповке после каждой операции рекомендуется проводить отжиг. [c.306]

Среди многих легирующих титан добавок наиболее важное значение имеют следующие восемь элементов алюминий, олово, цирконий, хром, железо, марганец, молибден и ванадий. Из них а-стабилизаторами являются алюминий, олово и цирконий, а остальные элементы представляют собой Р-стабилизаторы. Упрочнение сплавов при легировании этими элементами достигается благодаря дисперсионному твердению. Сопоставляя характеристики сплавов в отожженном и в стабилизированном состояниях, можно уяснить ф(])ект упрочнения сплавов при легировании титана каждым из перечислеммых элементов. Приведенные в -сабл. 10 данные для двойных [c.776]

Экспериментально и теоретически на основе учета энергий смешения элементов с железом и углеродом были получены характеристики растворения углерода в сплавах железа с марганцем кремнием серой, фосфором, кобальтом никелем молибденом ванадием мелью ото вом, алюминием, титаном [6] Поскольку растворение — это электронный процесс, то элементы, отдающие свои эпектроны в недостроенную 3d оболочку железа, умень шают растворимость углерода Поэтому все элементы че твертого периода, стоящие левее железа, уменьшают растворимость углерода Элементы третьего периода так же уменьшают растворимость углерода, однако зависи мость здесь сложнее, так как необходимо учитывать ха рактер взаимодействия элементов с железом Элементы третьего и четвертого периодов, стремясь окружить себя атомами железа и вытесняя углерод, повышают актив ность углерода Элементы, взаимодействующие с угле родом сильнее, чем железо, понижают активность угле рюда Установлена зависимость растворимости углерода в сплавах на основе железа от порядкового номера тре тьего элемента в таблице Д И Менделеева Экспери ментально также доказано, что разность между атом ной долей углерода в насыщенном им тройном ставе [c.76]

Волокнистые композиционные материалы на металлической основе имеют более высокие характеристики, зависящие от свойств матрицы. В качестве матрицы используются металлы, имеющие небольшую плотность (алюминий, магний, титан), их сплавы, а также никель для создания жаропрочных материалов. В качестве упрочнителя используют стальную проволоку (наиболее деше- [c.264]

Титан и его сплавы обладают рядом свойств, которые выгодно отличают их от других конструкционных материалов. Такими свойствами являются высокие коррозионная стойкость, коррозионномеханическая прочность, эрозионно-кавитационная стойкость, низкая хладноломкость, немагнитность, особые физико-механические характеристики (отсутствие продуктов коррозии в системах, относительно малые тепловые деформации). [c.146]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...