Презентация к уроку на тему "Титан и его сплавы"

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области Петровский агропромышленный лицей

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

ТИТАН И ЕГО СПЛАВЫ

Титан - серебристо-белый легкий металл с
плотностью 4,5 г/см3. Температура плавления
титана зависит от степени чистоты и находится в
пределах 1660-1680 °С.

Чистый иодидный титан, в котором сумма
примесей составляет 0,05- 0,1 %, имеет предел
прочности около 300 МПа, относительное
удлинение 65 %. Наличие примесей сильно
влияет на свойства. Для технического титана ВТ 1-
0 с суммарным содержанием примесей 0,3 %
предел прочности составляет 600 МПа, а
относительное удлинение - 25 %.

При температуре 882 °С титан претерпевает
полиморфное превращение, а-титан с
гексагональной решеткой переходит в р-титан с
объемно- центрированной кубической решеткой.
Наличие полиморфизма у титана создает
предпосылки для улучшения свойств титановых
сплавов с помощью термической обработки.

Титан имеет низкую теплопроводность. При
нормальной температуре обладает высокой
коррозионной стойкостью в атмосфере, в воде,
в органических и неорганических кислотах (не
стоек в плавиковой, крепких серной и азотной
кислотах), благодаря тому, что на воздухе быстро
покрывается защитной пленкой плотных
оксидов. При нагреве выше 500 °С становится
очень активным элементом. Он либо растворяет
почти все соприкасающиеся и ним вещества,
либо образует с ними химические соединения.

Титановые сплавы имеют ряд преимуществ по
сравнению с другими:
- сочетание высокой прочности с хорошей пластичностью;
- малая плотность, обеспечивающая высокую удельную прочность;
- высокая жаропрочность, до 600-700 °С;
- высокая коррозионная стойкость в агрессивных средах.
Однородные титановые сплавы, не
подверженные старению, используют в
криогенных установках до гелиевых температур.

В результате легирования титановых сплавов
можно получить нужный комплекс свойств.
Легирующие элементы, входящие в состав
промышленных титановых сплавов, образуют с
титаном твердые растворы замещения и
изменяют температуру аллотропического
превращения.

Сплавы на основе титана можно подвергать всем
видам термической обработки, химико-
термической и термомеханической обработке.
Упрочнение титановых сплавов достигается
легированием, наклепом, термической
обработкой. Часто титановые сплавы легируют
алюминием, он увеличивает прочность и
жаропрочность, уменьшает вредное влияние
водорода, увеличивает термическую
стабильность. Для повышения износостойкости
титановых сплавов их подвергают цементации
или азотированию.

Основным недостатком титановых сплавов
является плохая обрабатываемость режущим
инструментом. По способу производства деталей
различаются деформируемые (ВТ 9, ВТ 18) и
литейные (ВТ 21 Л, ВТ 31 Л) сплавы.

Области применения титановых сплавов:
авиация и ракетостроение (корпуса двигателей,
баллоны для газов, сопла, диски, детали
крепежа); химическая промышленность
(компрессоры, клапаны, вентили для
агрессивных жидкостей); оборудование для
обработки ядерного топлива; морское и речное
судостроение (гребные винты, обшивка морских
судов, подводных лодок); криогенная техника
(высокая ударная вязкость сохраняется до -253
°С).