Титан Растворимость в химических средах

Металлический ниобий имеет высокую пластичность при обычных температурах. Однако эта пластичность ухудшается при наличии в ниобии примесей, таких, как кислород, азот и углерод. Титан значительно улучшает пластические свойства ниобия при их совместном сплавлении и мало изменяет прочностные характеристики ниобия. Ниобий с р-титаном образует непрерывный ряд твердых растворов. Растворимость ниобия в а-титане при 600° С — 4 вес. % с дальнейшим повышением температуры она уменьшается. Как сообщалось ранее [1,2], сплавы ниобий— титан обладают высокой коррозионной стойкостью в кислотах и могут быть использованы в качестве конструкционных материалов для изготовления различного рода химического оборудования, эксплуатируемого главным образом в кислых средах. [c.191]

Изменение химического состава материалов при напылении. Вследствие развитой поверхности и малости напыляемых частиц они интенсивно взаимодействуют с плазмой и окружающей средой. Многократно подтвержденными экспериментами показано, что при злектроду-говом распылении малоуглеродистой стали содержание кислорода в покрытии достигает 2,5—5,7%. Это превышает растворимость кислорода в стали при температуре плавления (0,21%) и в перегретой до 2000° С стали (0,87%) [14, 15], т. е. содержание кислорода в покрытии почти на два порядка выше его содержания в исходном металле. Применение инертного газа при плазменном распылении на воздухе не изменяет этого положения. Так, при распылении аргоновой плазмой алюминия и вольфрама — металлов, имеющих практически нулевую растворимость кислорода, — содержание его в покрытиях соответственно равно 0,15—0,20% и 0,35—0,50%. Это также на один-два порядка выше содержания кислорода в исходном материале. Аналогичное явление наблюдается с содержанием азота. Напыление в камере с инертной атмосферой и контролируемыми добавками кислорода показало, что нержавеющая сталь и титан (табл. 3) насыщаются кислородом в количествах, которые намного превышают пределы растворимости кислорода в этих твердых металлах. [c.27]

Указанные исследования позволили авторам сформулировать общий принцип, который необходимо учитывать при выборе режимов старения титановых сплавов. Если сплав легирован злементами, которые образуют с титаном или между собой устойчивые химические соединения, то даже при содержании этих элементов в пределах растворимости в а- или /3-твердых растворах всегда могут быть созданы условия, при которых возможно образование внутри твердых растворов предвыде-лений химических соединений. Такие предвыделения особенно опасны при работе сплавов в агрессивных средах, поскольку они серьезно влияют на кинетику протекания анодных процессов. [c.17]

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]

Поры в сварных соединениях, которые чаще располагаются в виде цепочки по зоне сплавления, снижают статическую и динамическую прочность сварных соединений. Их образование может вызываться попаданием водорода вместе с адсорбированной влагой на присадочной проволоке, флюсе, кромках свариваемых изделий или из атмосферы при нарушении защиты. Перераспределение водорода в зоне сварки в результате термодиффузионных процессов при сварке также может привести к пористости. Растворимость водорода в титане уменьшается с повышением температуры. Поэтому в процессе сварки титана водород диффундирует от зон максимальных температур в менее нагретые области, от шва - к основному металлу. Важнейшими мерами борьбы с порами, вызванными водородом при высококачественном исходном материале, является тщательная подготовка сварочных материалов, в частности прокалка флюса, применение защитного газа гарантрфованного качества, вакуумная дегазация и зачистка перед сваркой сварочной проволоки и свариваемых кромок (удаление альфированного слоя травлением и механической обработкой, снятие адсорбированного слоя перед сваркой щетками или шабером, обезжиривание), соблюдение защиты и технологии сварки. В сварном шве поры могут образоваться вследствие задержания пузырьков инертного газа кристаллизующимся металлом сварочной ванны при сварке титана в среде защитных газов захлопывания микрообъемов газовой фазы, локализованных на кромках стыка, при совместном деформировании кромок в процессе сварки химических реакций между поверхностными загрязнениями и влагой и т.д. [c.127]

Общие сведения. С развитием новых отраслей техники тугоплавкие металлы и их сплавы благодаря высоким жаропрочности, коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред и другим свойствам находят все более широкое применение. К тугоплавким металлам, использующимся для изготовления сварных конструкций, относятся металлы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева ниобий, тантал, цирконий, ванадий, титан, молибден, вольфрам и др. Эти металлы и сплавы на их основе обладают рядом общих физико-химических и технологических свойств, основными из которых являются высокие температура плавления, химическая активность в жидком и твердом состоянии при повышенных температурах поотношению к атмосферным газам, чувствительность к термическому воздействию, склонность к охрупчиванию, к интенсивному росту зерна при нагреве выше температуры рекристаллизации. Пластичность сварных соединений тугоплавких металлов, как и самих металлов, в большей мере зависит от содержания примесей внедрения. Растворимость азота, углерода и водорода в тугоплавких металлах показана на рис. 1. Содержание примесей внедрения влияет на технологические свойства тугоплавких металлов и особенно на их свариваемость. Взаимодействие тугоплавких металлов с газами и образование окислов, гидридов и нитридов вызывают резкое охрупчивание металла. Главной задачей металлургии сварки химически активных тугоплавких металлов является обеспечение совершенной защиты металла и минимального содержания в нем вредных примесей. Применение диффузионной сварки в вакууме для соединения тугоплавких металлов и их сплавов является весьма перспективным, так как позволяет использовать наиболее совершенную защиту металла от газов и регулировать термодеформационный цикл сварки в благоприятных для металла пределах. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...