Краткая характеристика титана и сплавов на его основе

Титан (Ti) – легкий и прочный металл с высокой химстойкостью к целому ряду химически активных сред (s_В =450-600 МПа, r_Ti = 4500 кг/м³).

Титан стоек к органическим кислотам (кроме муравьиной и щавелевой), окислительным средам, растворам многих солей, морской воде.

Титан не стоек к хлору и брому, концентрированной азотной кислоте, хлороводородной (соляной) кислоте любой концентрации, серной кислоте, фтороводородной (плавиковой) кислоте.

Применение в химическом аппарато- и машиностроении:

§ для облицовки (футеровки) или изготовления реакторов;

§ для изготовления насосов и трубопроводной арматуры;

§ трубы – для изготовления змеевиков и трубчаток.

Максимальная температура эксплуатации t_экспл£ 350°C.

Сплавы титана с другими элементами имеют повышенные механические показатели (прежде всего, s_р = s_в). Важнейшими элементами – упрочнителями Ti-сплавов являются Al, Si, Fe, Mn, Mo, Cr, V. При расчетах принимают, что упрочнение от введения 1% элемента составляет, МПа:

Mn Fe Al Mo Cr V Zr Sn

130 10 70 60 60 63 30 20

Так, сплав ВТ-4, содержащий 4% Al и 1,5% Mn, имеет прочность s _в =850 – 1050 МПа. Почти все Ti-сплавы содержат Al (как Fe-сплавы содержат С) – дешевый и легкий элемент.

По способам переработки в детали Ti-сплавы делятся на деформируемые и литейные.

Основные области применения Ti и его сплавов:

· авиация и ракетостроение;

· химическая промышленность;

· морское и речное судостроение;

· криогенная техника (высокая ударная вязкость Ti-сплавов сохраняется до температуры жидкого водорода – 253°C).