Каковы механические свойства титана?

Титан обладает высокой прочностью и удельной прочностью не только при температуре 20-25 °С, но и в условиях глубокого холода. При температуре жидкого гелия временное сопротивление титана равно 1250 МПа. При этом, если содержание водорода мало (£ 0,002%), титан сохраняет высокую пластичность (относительное удлинение 15-20%).

Пластическая деформация значительно повышает прочность титана. При степени деформации 60-70% прочность увеличивается почти в 2 раза. Для снятия наклепа проводят рекристаллизационный отжиг при температуре 650-750°С.

  5.1.4. Каковы химические свойства титана?

При повышении температуры титан активно поглощает газы: начиная с 50-70 ° С –водород, свыше 400-500 ° С – кислород и с 600-700 ° С – азот, окись углерода и углекислый газ. Высокая химическая активность расплавленного титана требует применения при плавке и дуговой сварке вакуума или атмосферы инертных газов. Вместе с тем благодаря способности к газопоглощению при повышении температуры титан нашел применение в качестве геттерного материала в радио- и электронной промышленности. Геттеры предназначены для повышения вакуума электронных ламп.                                                                           

Хотя титан относится к числу химически активных металлов, он обладает высокой коррозионной стойкостью, так как на его поверхности образуется стойкая пассивная пленка TiO₂, прочно связанная с основным металлом. Благодаря оксидной пленке титан и его сплавы не корродируют в                                                                           

атмосфере, пресной и морской воде, устойчивы против кавитационной коррозии и коррозии под напряжением, а также в кислотах органического происхождения. Из-за высокой химической активности расплавленного титана его выплавку, разливку и дуговую сварку производят в вакууме или в атмосфере инертных газов.  

5.1.5. Как влияют примеси на свойства титана?

    Механические свойства зависят от наличия примесей, особенно водорода, кислорода, азота и углерода, которые образуют с титаном твердые растворы внедрения и промежуточные фазы: гидриды, оксиды, нитриды и карбиды. Небольшое количество кислорода, азота и углерода повышает твердость, временное сопротивление и предел текучести, однако при этом значительно уменьшается пластичность, снижается коррозионная стойкость, ухудшаются свариваемость, способность к пайке и штампуемость. Поэтому содержание этих примесей в титане ограничено сотыми, а иногда тысячными долями процента. Аналогичным образом, но в меньшей степени, оказывают влияние на свойства титана железо и кремний. Очень вредная примесь в титане – водород. Присутствуя в весьма незначительном количестве, водород выделяется в виде тонких хрупких пластин гидридной фазы на границе зерен, что значительно охрупчивает титан. Водородная хрупкость наиболее опасна в сварных конструкциях из-за наличия в них внутренних напряжений. Допустимое содержание водорода в техническом титане находится в пределах 0,008-0,012%.

Опишите промышленный способ производства титана?

 Промышленный способ производства титана состоит в обогащении и хлорировании титановой руды с последующим восстановлением из четыреххлористого титана металлическим магнием по реакции:

                            TiCl₄ +2Mg — 2Mg Cl₂ +Ti.

 Полученную при этом титановую губку размалывают в порошок, прессуют и спекают или переплавляют в дуговых печах в вакууме или атмосфере инертных газов. Для уменьшения количества примесей и более равномерного их распределения по сечению слитка рекомендуется его двух-трех разовая переплавка. Характерную для титановых слитков крупнозернистую структуру измельчают путем модифицирования цирконием или бором.

Как маркируют технический титан?

 Полученный в результате переплава технический титан маркируют в зависимости от содержания примесей ВТ1-00 (å примесей £ 0,398%), ВТ1-0 (å примесей £ 0,55%).