Роль металла «Титан» - Новости

Титан(Ti) — переходный металл в группе 4 (подгруппа титана) периода 4 Периодической таблицы, с символом Ti, атомным номером 22 и относительной атомной массой 47,867. Титан — твердый, блестящий, серебристо--белый металл, который существует в гексагональной и кубической фазах. Он имеет относительную плотность 4,506, температуру плавления 1668 градусов и температуру кипения 3287 градусов. Его удельное сопротивление составляет 42 × 10⁻⁸ Ом·м (при 20 градусах). В природе встречается преимущественно в виде рутила, перовскита и ильменита. Губчатый титан получают восстановлением тетрахлорида титана магнием при высоких температурах, а затем получают слитки титана плавлением губки электродуговым методом.

Титан обладает исключительными свойствами, которые привели к его широкому использованию. Его основные области применения включают: аэрокосмическую, судостроительную, химическую и нефтехимическую промышленность, транспорт, оборону, судоходство, электроэнергетику, строительство, металлургию, медицинское оборудование, спортивное оборудование, потребительские товары и легкую промышленность.

Чистый титан редко применяется в практическом применении из-за его низкой прочности, что делает его непригодным в качестве конструкционного материала. Поэтому в практическом применении преимущественно используются титановые сплавы. Жидкий титан растворяет почти все металлы, поэтому может образовывать сплавы с самыми разными металлами; Алюминий является основным легирующим элементом титановых сплавов. Наличие примесей в титане оказывает существенное влияние на его механические свойства; в частности, примеси внедрения (кислород, азот и углерод) могут значительно повысить прочность титана, одновременно значительно снижая его пластичность. Превосходные механические свойства титановых сплавов как конструкционных материалов достигаются за счет строгого контроля соответствующих уровней примесей или добавления легирующих элементов.

Титановые сплавы можно разделить по применению на жаростойкие-сплавы, высоко{1}}прочные сплавы, коррозионно--стойкие сплавы (такие как титановые-молибденовые и титановые-палладиевые сплавы), низко-температурные сплавы и сплавы специального-назначения (такие как титановые-железо-водородсодержащие материалы и титан-никель с памятью формы. сплавы).

Процесс выплавки титановых сплавов аналогичен процессу выплавки титана, за исключением того, что добавление различных легирующих элементов в расплавленный титан тщательно контролируется. В настоящее время западные страны, такие как США и Япония, используют новые технологии выплавки титановых сплавов, в том числе электронно-лучевые печи с холодным подом и плазменные печи с холодным подом. Электронно-лучевые печи с холодным подом успешно применяются для выплавки чистого титана и сплавов ГР5, а плазменно-лучевая технология является наиболее эффективным методом выплавки титановых сплавов сложного состава. В России разработана технология выплавки, аналогичная печи с холодным подом, известная как «корковая-шлаковая-плавка плавящимся-электродом». Кроме того, в последние годы технология плавки в холодном тигле претерпела значительные изменения. В настоящее время производится плавильная печь с холодным-тиглем второго-поколения, предназначенная для точного литья титановых отливок в сочетании с процессом центробежного литья для прецизионного литья титановых отливок. Эта печь значительно увеличит производительность плавки, сократит время плавки, позволит полностью приостановить плавку и исключить образование металлической корки.

Еще одним ключевым фактором, ограничивающим широкое использование титановых сплавов, является то, что их низкая теплопроводность, высокая твердость, низкий модуль упругости и химическая активность при высоких температурах затрудняют их механическую обработку, ковку и сварку. Технические проблемы, связанные с никелевыми и титановыми сплавами,-и связанная с этим высокая стоимость-осложняют их широкомасштабное использование; однако набор их превосходных свойств просто слишком привлекателен для повышения характеристик вооружения и военной техники.

Более широкое использование титановых сплавов в аэрокосмической отрасли обусловлено не только присущими им превосходными свойствами, но, что более важно, быстрым развитием технологий прецизионного формования. Появление технологии прецизионного литья крупных, монолитных и сложных деталей из титановых сплавов открыло новые возможности для расширения использования титановых сплавов в фюзеляжах и авиационных двигателях самолетов. В F-22 широко используются прецизионные-компоненты из литого титанового сплава (всего 54) в корпусе привода вертикального оперения руля направления и других критических несущих участках, что составляет примерно 7,1% от общего веса конструкции.

Titanium metal Titanium Sheet factory