Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
Основные сведения о титане
Титан (Ti) — легкий серебристо-белый металл. Титан и тиановые сплавы сочетают легкость, прочность, высокую коррозийную стойкость, длительное время может работать в агрессивной среде. Титан имеет высокую вязкость, при механической обработке склонен к налипанию на режущий инструмент, и поэтому требуется нанесение специальных покрытий на инструмент, различных смазок. По внешнему виду похож на сталь. Данный металл плавится при довольно высокой температуре (1668±4°С) и кипит при 3300 °С
Титан обладает низкой теплопроводностью, которая в 13 раз меньше теплопроводности алюминия и в 4 раза — железа.
Недостатки титана:
-
высокая стоимость производства, титан значительно дороже железа, алюминия, меди, магния;
активное взаимодействие при высоких температурах, особенно в жидком состоянии, со всеми газами, составляющими атмосферу, в результате чего титан и его сплавы можно плавить лишь в вакууме или в среде инертных газов;
- трудности вовлечения в производство титановых отходов;
-
плохие антифрикционные свойства, обусловленные налипанием титана иа многие материалы, титан в паре с титаном не может работать на трение;
высокая склонность титана и многих его сплавов к водородной хрупкости и солевой коррозии;
-
плохая обрабатываемость резанием;
-
большая химическая активность, склонность к росту зерна при высокой температуре и фазовые превращения при сварочном цикле вызывают трудности при сварке титана.
Применение титана
Основная часть титана расходуется на нужды авиационной и ракетной техникии и морского судостроения. Титан используют в качестве лигирующей добавки к качественным сталям и как раскислитель. Технический титан идет на изготовление емкостей, химических реакторов, трубопроводов, арматуры, насосов, клапанов и других изделий, работающих в агрессивных средах. Из компактного титана изготавливают сетки и другие детали элетктровакуумных приборов, работающих при высоких температурах.
Химический элемент Ti(Титан)
... производитель Верхне-Салдинское ПО). Среди конструкционных металлов титан по распространенности занимает четвертое место, уступая лишь алюминию, железу и магнию. Высокая цена титана – следствие сложности извлечения его из ... превращения: на бета-стабилизаторы, альфа-стабилизаторы и нейтральные упрочнители. Первые понижают температуру превращения, вторые повышают, третьи не влияют на неё, но приводят к ...
По использованию в качестве конструкционного материала титан находится на 4-ом месте, уступая лишь Al, Fe и Mg. Алюминиды титана являются очень стойкими к окислению и жаропрочными, что в свою очередь определило их использование в авиации и автомобилестроении в качестве конструкционных материалов. Биологическая безвредность титана делает его превосходным материалом для пищевой промышленности и восстановительной хирургии.
Титан и его сплавы нашли широкое применеие в технике ввиду своей высокой механической прочности, которая сохраняется при высоких температурах, коррозионной стойкости, жаропрочности, удельной прочности, малой плотности и прочих полезных свойств. Высокая стоимость титана и его сплавов во многих случаях компенсируется их большей работоспособностью, а в некоторых случаях они являются единственным материалом, из которого можно изготовить оборудование или конструкции, способные работать в данных конкретных условиях.
Титановые сплавы играют большую роль в авиационной технике, где стремятся получить наиболее легкую конструкцию в сочетании с необходимой прочностью. Титан легок по сравнению с другими металлами, но в то же время может работать при высоких температурах. Из титановых сплавов изготовляют обшивку, детали крепления, детали шасси, различные агрегаты. Также данные материалы применяются в конструкциях авиационных реактивных двигателей. Это позволяет уменьшить их массу на 10-25%.
Технический титан из-за недостаточно высокой теплопрочности не пригоден для применення в авиации, но благодаря исключительно высокому сопротивлению коррозии в ряде случаев незаменим в химической промышленности и судостроении. Так его применяют при изготовлении компрессоров и насосов для перекачки таких агрессивных сред, как серная и соляная кислота и их соли, трубопроводов, различного рода емкостей, фильтров и т. п. Только титан обладает коррозионной стойкостью в таких средах, как влажный хлор, водные и кислые растворы хлора, поэтому из данного металла изготовляют оборудование для хлорной промышленности.
Титановые сплавы перспективны для использования во многих других применениях, но их распространение в технике сдерживается высокой стоимостью и дефицитностью титана.
Магний — серебристо-белый, очень лёгкий металл. На воздухе почти не изменяется, т.к. покрывается тонким слоем окиси, защищающим его от дальнейшего окисления.
В кислотах магний легко растворяется с выделением водорода. Щёлочи на магний не действуют. При нагревании магний загорается и сгорает. Раньше магнием пользовались для освещения при фотосъёмках. Применяется также магний в осветительных ракетах; раньше в пионерских лагерях, а сейчас в детских оздоровительных его подбрасывают в костры, которые зажигают при открытии и закрытии смены. При этом получается большой сноп искр.
Магний хорошо обрабатывается резанием (стружка хорошо режется), но механические и литейные свойства его невысоки, что исключает применение его в качестве конструкционного материала.
Технологические основы производства цветных металлов: меди, алюминия, ...
... цветных металлах удовлетворялась преимущественно путём импорта. За годы индустриализации у нас в стране не только увеличено производство меди, свинца, цинка, но и созданы совершенно новые отрасли промышленности. ... альфа и бета кристаллов. Цинк повышает прочность и пластичность сплава. Максимальной пластичностью обладает сплав с 30% содержанием цинка. Литейные свойства латуней определяются взаимным ...
Со многими металлами магний образует сплавы, которые обладают более высокими по сравнению с чистым магнием механическими свойствами и коррозионной стойкостью, что значительно расширяет область применения магния. Используются сплавы магния с алюминием , цинком , марганцем, бериллием, титаном, редкоземельными элементами. Добавка к магнию небольших количеств этих металлов резко изменяет его механические свойства: сплавы магния легки, тверды, прочны, коррозионностойки.
Лёгкие магниевые сплавы используют в качестве конструкционного материала для различных частей самолётов, а также железнодорожного и автомобильного транспорта. Детали из магниевых сплавов, полученные литьём под давлением, применяют в производстве оптических и точных приборов. Магниевый порошок в химической промышленности используют для обезвоживания органических веществ и для синтеза сложных органических веществ.
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/alyuminiy-magniy-i-titan-metallyi-buduschego/
-
Фрагмент справочника «Металлы и сплавы — марки и химический состав»
2. «Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов» Б.А. Колачев, В.А. Ливанов, В.И. Елагин
3. «Металлургия цветных металлов» Н.И. Уткин
