Tratamentul termic al aliajelor de titan - stadopedia

Aliaje structurale pe bază de titan

METALE COLORATE ȘI ALIMENTE

Lista de verificare pentru capitolul 1

1. Care sunt cerințele generale pentru materialele de construcție? Ce este rezistența structurală?







2. Cum sunt împărțite oțelurile structurale de carbon pe zone de calitate și aplicații? Ce tipuri de tratament termic sunt aplicate oțelurilor de carbon de înaltă calitate?

3. Ce proprietăți sunt cele mai importante pentru fabricarea și funcționarea produselor din oțeluri structurale cu conținut scăzut de aluminiu? Enumerați domeniile principale ale aplicării lor în inginerie.

4. Ce oțel este considerat o rezistență ridicată? Ce metode de obținere a unei rezistențe ridicate în oțel sunt folosite în metalurgia modernă?

5. Listați principalele tipuri de coroziune observate în oțeluri și aliaje. Indicați grupele de oțeluri rezistente la coroziune utilizate în industrie.

6. Care oțeluri și aliaje se numesc rezistente la căldură, indică cerințele impuse acestora pentru proprietățile mecanice și corozive. Ce metode de întărire sunt folosite pentru a îmbunătăți rezistența la căldură a oțelurilor și a aliajelor?

7. Cum clasifică oțelurile și aliajele de unelte și care sunt cerințele pentru acestea?

8. Care sunt principalele clase de oțeluri și aliaje utilizate în industria electrotehnică?

9. Listați principalele proprietăți ale aliajelor cu efectul "memoriei de formă".

În ultimii ani, aliajele de titan au fost utilizate ca materiale structurale. Iar rata de creștere a volumului producției lor este cea mai mare dintre toate materialele structurale cunoscute. Acest lucru se datorează combinației rare de rezistență specifică ridicată, rezistență la coroziune și rezistență considerabilă la temperaturi ridicate.

Titanul este un metal de tranziție. Punctul său de topire este 1668 ° C, densitatea la 20 ° C fiind de 4,5 g / cm3. Modulul de elasticitate este E = 11,2. 10 5 MPa. La 882 ° C, modificarea hexagonală la temperatură joasă (fază a) se transformă într-o modificare b-temperatură la temperatură ridicată cu o rețea bcc. Titanul foarte pur, obținut prin metoda iodurii, are o plasticitate ridicată, dar datorită activității sale chimice, interacționează ușor cu oxigenul,

azot și carbon. Și, deși crește puterea sa, plasticitatea este substanțial redusă (Tabelul 14).

În ciuda punctului de topire ridicat, titanul pur are o tendință crescută de a creea. Se manifestă deja la temperatura camerei, la solicitări de numai 60% din punctul de randament. Titanul tehnic nu este predispus la scurtarea la rece. Titanul tehnologic are o plasticitate neobișnuită: cu creșterea temperaturii de la temperatura camerei la 200 ° C crește cu 1,5 ... 2 ori, iar cu o creștere suplimentară a temperaturii - scade, atingând un minim la 400 ... 500 ° C, și apoi din nou crește brusc. La temperatura transformării polimorfe, titanul are superplasticitate.

Proprietățile mecanice ale diferitelor tipuri de titan

Intensitatea interacțiunii titanului cu oxigenul și hidrogenul crește cu temperatura, prin urmare, în condiții de funcționare la temperaturi ridicate, ar trebui protejată de saturație de aceste elemente. În același timp, această capacitate de titan este utilizată pentru a absorbi gazele din electronică. Titan adsoarbe puternic hidrogenul, dar până la 500 ° C, de hidrogenare are loc numai într-o atmosferă bogată în hidrogen și hidrogenul din pătrunderea aerului prin pelicula de oxid protector este mic. În ciuda activității chimice ridicate, titanul în multe medii corozive are o rezistență ridicată la coroziune, care se explică prin formarea unui film de oxid de protecție pe suprafața sa. În mediile care nu distrug pelicula de oxid, care promovează în special său educațional-Niju, titan este stabilă (în acid sulfuric diluat, acid acetic, acid lactic, într-o atmosferă de clor umidificat, aqua regia diluat și acid clorhidric-azot concentrat, etc.). Avantajul titanului față de alte materiale este, de asemenea, că punctul și coroziunea intergranulară sunt rareori observate în el.







2.1.2. Aliaje pe bază de titan

Titanul interacționează cu un număr mare de elemente ale sistemului periodic. II Kornilov împarte toate aliajele de titan în patru grupe (Figura 23). Primul grup include aliaje care păstrează un comportament monofazat în întreaga gamă de modificări ale concentrației, cu modificări a și b ale titanului (aliaje cu zirconiu și hafniu). Al doilea grup include aliajele cu elemente care nu disociază decât în ​​titan, dar au o solubilitate limitată în b-titan (V, Nb, Ta, Mo, W).

Al treilea grup de aliaje este format din elementele cu care titanul suferă degradarea eutectoidică a fazei b (Si, Mn, Fe, Cu, Ni etc.). Al patrulea grup este format din elemente care, dizolvate în titan, formează o fază a în reacția peritectoidă (C, AI, O, N).

Efectul elementelor asupra stabilității unei - și b - fazele sunt împărțite în elemente stabilizatoare a - fază, de exemplu, aluminiu și elementele b - stabilizatori impersona divid prin b - stabilizatori eutectoid (Cr, Mn, Fe, Cu, Ni, Pb , Be, Co) și pur și simplu b-stabilizatori care păstrează soluția b-solidă la temperatura camerei (V, Mo, Nb, Ta, W).

Elementele de aliere, care au un efect redus asupra stabilității fazelor a și b, sunt Sn, Zr și Ge. Diagramele corespunzătoare de stare pentru aceste sisteme sunt prezentate în Fig. 23.

Observăm că în sistemele cu transformare eutectoidică, faza b se rupe în faze a și g și, de regulă, faza g este un compus intermetalic.

Titanul și aliajele sale sunt utilizate în mod obișnuit după tratament termic (recoacere, răcire, îmbătrânire). Reacția este utilizată pentru titanul tehnic și aliajele de titan pentru a îndepărta lucrul la rece (muncă grea) după deformare.

Fig. 23. Diagrama de clasificare a diagramelor de stare ale aliajelor de titan

Se efectuează deasupra temperaturii de recristalizare (pentru titanul iodic pur puternic deformat la 400 ° C). Impuritățile ridica în mod obișnuit temperatura de recristaliza-TION, cu toate acestea tehnice și aliaje de titan sunt recoapte la temperaturi de circa 550 ° C, dar temperatura trebuie să fie între AC3 și A3. pentru a evita creșterea excesivă a boabelor în zona b. La recoacere SPLA structura insulelor a + b-recoacere de recristalizare, cu o fază de recristalizare Chet, rata așa-mice trebuie să fie ales nu este prea mare pentru bărbați-ea a fost domeniul de aplicare b - faza de degradare in curs. Pentru a îndepărta solicitările rezultate din prelucrarea mecanică a produselor, uneori se utilizează recoacere incompletă (sub temperatura de recristalizare).

Rezistența aliajelor de titan crește și ca urmare a creșterii temperaturii de stingere, dar plasticitatea scade. Combinația optimă de rezistență și plasticitate se observă la temperaturi de stingere aproape de AC2. Pentru aliajele de titan cu două faze, TMO este potrivit. Ca rezultat al TMO, puterea lor este crescută cu 15 ... 20%, cu o creștere simultană a îngustării transversale. Pentru aliajele de titan monofazate, se utilizează și TMO. În acest caz, rezistența crește cu greu, însă se obține o structură mai uniformă pe secțiunea transversală și lungimea articolelor și o mai bună reproductibilitate a proprietăților.

Pentru a întări aliajele de titan, se efectuează și nitrizarea, ceea ce crește în mod semnificativ rezistența straturilor de suprafață. Pentru a elimina fragilitatea stratului nitridat și a îmbunătăți aderența acestuia la materialul principal, recoacerea este utilizată la 800 ... 900 ° C într-o atmosferă inertă sau vid.

O creștere semnificativă a rezistenței la uzură și a rezistenței la coroziune se realizează și oxidare clorhidric, adică. E. Se încălzește priza de putere la 725 ... 850 ° C, în aer timp de 5 ... 1 h, după recoacere suflare-vid la o temperatură de 750 ... 850 ° C







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: