Титан и очистка поверхности

Что касается очистки от примесей, то примеси, давления паров которых у поверхности расплавленного металла равны по мепьшей мере 1-10 am, могут легко удаляться. В случае тантала это выражается в резком сниже-иии содержания таких металлов, как железо, никель, хром, титан и ниобий, и в уменьшении содержания элементов, образующих растворы внедрения. В табл. 4 представлены результаты анализа тантала электронно-лучевой выплавки. [c.693]

Применение состава азотная кислота — диоксид марганца ограничивается коррозионной стойкостью металла, с поверхности которого проводится отмывка. Заметной коррозии при воздействии этой смеси не подвергаются такие металлы, как титан и большинство нержавеющих сталей. Эту смесь нельзя использовать для очистки алюминия, никеля, меди и ее сплавов [c.56]

Электронный луч применяют для очистки поверхностей деталей, изготовленных из таких материалов, как тантал, молибден, цирконий, ниобий, титан и вольфрам, а также для сварки некоторых сплавов. [c.359]

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]

Обычно пайку титана и его сплавов ведут в среднем вакууме или в аргоне первого состава, который тщательно очищен от примесей кислорода, азота и паров воды. Только в такой чистой атмосфере или в вакууме окисная и нитридная пленки на титане растворяются в металле при условии, что температура пайки выше 700° С. Поэтому процесс пайки титана ведут обычно при температуре 800—900° С, что способствует быстрой очистке поверхности титана и хорошему смачиванию его припоями. Пайку титановых сплавов при более высоких температурах производят довольно редко, особенно печную, так как при длительном нагреве при температуре выше 900° С титан склонен к росту зерна и к некоторому снижению пластических свойств. Посколь-ку предел прочности при этом практически не снижается, то в отдельных случаях титановые сплавы соединяют пайкой даже при 1000° С. [c.203]

Растворимость циркония в жидком металле пренебрежимо мала. Образующаяся на поверхности циркония пленка двуокиси прочно сцеплена с основой. Опасность ее отцепления и потери практически отсутствует при поглощении кислорода на единицу поверхности циркония меньше 2 мг/см . Это установлено путем металлографических исследований и измерений механических свойств циркониевой фольги толщиной 0,2 мм. Титан образует на поверхности хрупкую пленку. Это, с одной стороны, увеличивает скорость очистки, так как в реакцию постоянно вступают свежие, не покрытые пленкой, участки поверхности геттера. Но, с другой стороны, нужно принимать меры по улавливанию окиси титана в жидком металле. Свойствами, аналогичными свойствам самого титана, обладают и его 25-, 50- и 75%-ные сплавы с цирконием. [c.50]

Титан и его сплавы образуют устойчивую окисную пленку. Термодинамический анализ и многочисленные экспериментальные исследования показывают, что наиболее вероятным механизмом очистки поверхностей от окислов является их растворение в основном металле, так как титан и его сплавы обладают способностью растворять при нагреве большое количество кислорода (до 30% при 10 Па). Титан и его сплавы диффузионной сваркой соединяются достаточно легко. Температуру сварки выбирают в диапазоне 1073—1373 К, т. е. в области температуры рекристаллизации, и составляющую [c.151]

Технология диффузионного соединения керамики с металлом. Диффузионную сварку керамики с металлом применяют в основном для торцовых спаев. Процесс диффузионной сварки керамики с металлами осуществляется следующим образом. Свариваемые детали в местах сварки подвергают механической обработке. Металлическую деталь обрабатывают с получением параметра шероховатости Яа = — 1,6 мкм. После этого детали отжигают для снятия напряжений и дегазации (ниобий, титан, тантал отжигают в вакууме 1,3 10 Па медь, ковар, железоникелевый сплав 42Н — в сухом водороде). Для очистки поверхности металлокерамические детали подвергают травлению, а во время сборки обезжиривают ацетоном или спиртом. Поверхности керамических деталей в местах сварки обязательно шлифуют. [c.227]

Титан можно легко отделить от V, Сг, Ре, Мо, особенно если учесть, что содержание отдельных легирующих металлов в титане колеблется от 1 до 10%. При этом необходимо иметь в виду, что на степень очистки влияют значительная поляризация, в основном определяемая перепадом концентраций ионов титана в порах растущего шламового слоя по мере выработки титана из анода а также уменьшение концентрации титана в поверхност ных слоях анода и экранирование анода шламовым слоем Это приводит при определенных степенях выработки ано да к растворению в электролите вместе с титаном и осаж дению на катоде более электроположительных примесей Отделить титан от марганца и циркония не удается. [c.160]

Последующее кислотное травление в 15%-ной H,SO.i при 65—70° С играет вспомогательную роль здесь происходит дотравливание окалины и очистка поверхности от следов расплава. Остатки окалины после щелочной ванны имеют совершенно иную природу. Это уже не двуокись титана, а соответстзующий титанах. Именно это обеспечивает быстрое снятие следов окалины в растворе серной кислоты. Сама же двуокись титана в серной кислоте растворяется очень медленно — выдержка окисленных образцов в кислотном растворе без предварительной обработки в щелочи даже в течение 6 час. не дает эффекта. [c.146]

На поверхности титана всегда имеется альфпрова1шый слой, нa ьrщ нFlыи атмосферными газами. Перед пайкой этот слой иеоб.ходимо удалить пескоструйной обработкой или травлением в растворе следующего состава 20— 30 мл H.jNO.,, 30—40 мл НС1 на литр воды. Время травления 5—10 мин при 20 X, После такой обработки на поверхности титана все же остается тонкая окисная пленка, препятствующая смачиванию его поверхности припоем. Поэтому иногда пытаются паять титан с применением специальных флюсов, по составу аналогичных флюса.м для пайки алюминия. Но соединения титана, паянные с применением таких флюсов, не отличаются высоким качеством. Обычно пайку титана и его сплавов ведут в вакууме или в аргоне марки А, который тщательно очищен от примесей кислорода, азота и паров воды. Только в такой чистой атмосфере или Б вакууме окисная и нитридная пленки на титане растворяются в металле при условии, что температура пайки выше 700 °С, Поэтому процесс пайки титана ведут обычно при температуре 800—900 °С, что способствует быстрой очистке поверхности титана и хорошему смачиваишо его припоями. Пайку титановых сплавов при более высоких температурах производят довольно редко (особенно печную), так как при его длительном нагреве при температурах выше 900 °С отмечаются склонность к росту зерна и некоторое снижение пластических свойств. Поскольку предел прочности основного металла при этом практически не снижается, то в отдельных случаях соединение титановых сплавов пайкой производят даже при 1000 °С. [c.255]

Установлено, что водород легче проникает в титан на участках, загрязненных железом вблизи сварных швов и в напряженных областях, так как при этом нарушается плотность защитной оксидной пленки. В некоторых случаях в образцах, содержащих в поверхностном слое железо, содержание водорода возрастало до 0,139%. Поэтому рекомендуется принимать особые меры предосторожности против загрязнения поверхности титана железом или анодировать готовые изделия. Установлено, что анодная обработка титана с поверхностью, загрязненной железом, в разбавленном растворе (NH4)2S04 приводит к полной очистке поверхности. Подобный метод применяют для защиты от наводороживания титановых теплообменников в нефтеперерабатывающей промышленности США [379]. [c.197]

Титан и его сплавы свариваются преимущественно оплавлением, хотя его сварка в аргоне и гелии сопротивлением также не исключена при соответствующей очистке поверхностей и газов. При сварке сопротивлением возможно снижение пластичности из-за значительного роста зерна. Технология сварки титана оплавлением близка к сварке алюминия, а именно требуются большие токи, сравнительно небольшая длительность оплавления и последующая осадка с больщой скоростью. [c.152]

Электрохимические никелевые спла-вы типа монель и констаитан, представляющие собой сплавы никеля с медью и железом, имеют на своей поверхности химически нестойкую окисную пленку, которая легко восстанавливается в газовых средах, удаляется флюсованием и при высокотемпературной пайке в вакууме разлагается на кислород и металл. Поэтому пайка этих сплавов не вызывает трудностей. При пайке можно применять припои, флюсы и газовые среды, рекомендо-ванн ые для сталей и меди. Для пайки никелевых сплавов требуются специальные флюсы, поскольку поверхность сплавов, например никеля с хромом (нихромы), покрыта весьма стойкой окисной пленкой, содержащей окислы хрома. При легировании нихрома алюминием и титаном химическая стойкость окисной пленки возрастает, что влечет за собой ряд затруднений при пайке. Пайка жаропрочных сплавов на основе никеля в восстановительных газовых средах требует тщательной их очистки от остатков кислорода с помощью платинового или дуни-тового катализатора, а также дополнительного осушения до точки росы (-70 °С). [c.254]

Для проверки характера взаимодействия хлорпарафина с поверхностью титана нами были проведены пробные опыты, имеющие в основном методическое значение для установления эффективности смазки на титане. Образцы титана, предварительно облученные в реакторе, после очистки покрывались смазками и через один час выдержки смазка удалялась ватой с поверхности титана. Вата со стертой смазкой исследовалась на радиоактивность. В случае, если адсорбция смазки носит физический характер, радиоактивный металл в смазку перейти не может. Если же адсорбция химическая, то частицы радиоактивного металла могут образовывать соответствующие соединения (металлические мыла, хлориды, фториды и т. п.). После обтирки ватой образцов без смазки и смазанных минеральным маслом не было обнаружено на ней следов радиоактивности. При обтирке образцов, смазанных хлор-парафином (смазкой Т-4ХЖ, разработанной В. П. Дубинкиным с соавторами) была обнаружена радиактивность смазки и установлено образование ею с титаном химического соединения. При дальнейшем развитии такого метода исследования могут быть разработаны количественные зависимости и подобраны смазки, эффективные для титана. [c.190]

Для изучения влияния состояния поверхности сплава на его электрохимическое поведение проводили различную подготовку механическую зачистку, обезжиривание, электрохимическую полировку, ультразвуковую очистку. Стабилизацию поверхности и восстановление воздушнообразованной пленки осуществляли потенциостатической или циклической обработкой в области небольших катодных потенциалов во избежание образования гидридов. На анодной кривой сплава в растворе Н2504 сила тока монотонно возрастает о поляризацией от О до 4 В. Парциальше кривые титана, циркония и кремния выявили максимум тока в области ол-1,6 Б (н.в.э.), который связывается с анодным выделением кислорода и последующими изменениями в пассивирующей пленке. Такое различие обусловлено, очеввдно, однородностью поверхности сплава и отсутствием в пленке на сплаве достаточно проводящих участков дай реализации термодинамически возможного выделения кислорода, что подтверждено исследованием распределения электрического потенциала на поверхности сплава и кристаллических компонентов в растровом электронном микроскопе. При достаточной анодной поляризации начинается электрохимическое образование беспористой анодной пленки на сплаве и его компонентах. По сравнению с цирконием и титаном сплав, имеет наиболее ПОЛО.ЖИтельный стационарный потенциал и устойчивое пассивное состояние. [c.98]

Значительно труднее паять жаропрочные сплавы на основе никеля (нихромы), поверхность которых покрыта весьма стойкой окисной пленкой, содержащей окислы хрома. В случае легирования нихромов алюминием и титаном химическая стойкость окисной пленки возрастает, что затрудняет ее удаление. При пайке жаропрочных сплавов на основе никеля в восстановительных газовых средах необходимо добиваться тщательной очистки их от остатков кислорода с помощью платинового или дунитового катализатора, а также дополнительно осушать до точки росы (—70° С). [c.199]

Важным примером осаждения без тока является осаждение титана. Покрытия из этого металла являются наиболее благоприятными вследствие заметного химического сопротивления. Перспективные результаты получены Страуманисом. Если полоску титана поместить в расплав, состоящий из хлористого натрия (или калия), содержащий точное количество кислорода, она разрушается, образуя черную взвесь. Это происходит потому, что поглощение кислорода увеличивает размер решетки и изменяет коэффициент расширения, так что все распадается на небольшие частички титана, содержащие кислород. Если железная или стальная деталь помещается во взвесь, то жидкость, обладая достаточными восстановительными свойствами, очищает поверхность и способствует тому, что частички титана адсорбируются на ней с образованием покрытия. Однако предпочтительнее начинать работать с порошком титана, уже содержащим точное количество кислорода весь процесс при этом проводится в атмосфере гелия. Найдено, что просеянный порошок из продажной титановой губки обычно содержит 3—5% кислорода и пригоден для процесса. Лучшие покрытия получаются из сплавов титана с кислородом, содержащим 95% атомов титана. Специальные исследования Страуманиса показали, что осадки образуются непосредственным ударением титановых частичек небольшой обмен происходит между железом и титаном (Ре и Т1С1з дают РеС и Т1), но в большинстве случаев этот обмен составляет только 4% от осадка титана, кроме того, осадки образуются на алюминиевых частичках, где обменная реакция невозможна. Титан также может быть осажден на меди. Вообще, адгезия достаточно хорошая и покрытые образцы могут изгибаться без отслаивания покрытия они устойчивы в азотной кислоте, а также в сульфате меди, хотя, если предварительная очистка недостаточна, появляются красные разводы [49]. [c.562]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...