Разделы сайта

Читаемое

Обновления Sep-2017

Промышленность Ижоры -->  Коррозионные свойства латуней 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 [ 81 ] 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

отношении превосходит стойкость нержавеющей стали 18-8 при испытании, например, в растворах серной и соляной кислот.

Титан весьма устойчив в атмосфере воздуха, в естественной холодной и горячей воде, в морской воде и в среде перегретого пара. Однако при температуре 800° титан реагирует с паром.

Технический титан, например магниетермический, менее стоек, чем чистый иодидный титан, так как в местах скопления примесей углерода, железа, азота и др. наблюдается точечная коррозия вследствие возникновения гальванических пар.

Титан слабо реагирует с азотной кислотой (концентрированная азотная кислота его пассивирует) и с разбавленной соляной кислотой. .

Титан растворяется в концентрированной соляной кислоте, в растворах серной кислоты и в царской водке. В растворах плавиковой кислоты титан довольно быстро корродирует. При повышен, ных температурах титан легко соединяется с галогенами, кислоро-дом, водородом, азотом и др. При нагревании с серой, сероводородом или сероуглеродом образуется сернистый титан.

Хлористый водород при высоких температурах реагирует с титаном, образуя четыреххлористый титан.

Титан весьма устойчив в растворах щелочей как при комнатной температуре, так и при кипячении. В частности, титан устойчив в IQo/o-HOM растворе кипящего едкого натра и в кипящем растворе хлористого магния даже в условиях напряженного состояния, где, например, быстро разрушается нержавеющая сталь.

Титан устойчив против действия солей: хлорного железа, хлористого натрия, хлористого кальция, хлорной меди, хлористого цинка, сульфата натрия, а также хромовой кислоты (10-ЗО/о-ной), аммиака (28</о-ного), четыреххлористого углерода (1о/о-ного) и других, как при комнатной температуре, так и при кипячении.

Титан весьма устойчив в среде органических кислот: уксусной (99в/о-ной), муравьиной (БОв/о-ной пассивируется), молочной (850/о-ной), стеариновой (10№/о-ной) и других кислотах при комнатной температуре и при кипячении.

Титан даже при наличии внутренних напряжений весьма устойчив в отношении большинства агрессивных сред, но под воздействием паров двуокиси азота легко подвергается коррозионному растрескиванию.

Физико-химические и механические свойства технического титана приведены в табл. 418 и 419.

Физико-химические свойства технического титана

Наименование

Температура, °С:

плавления ...........

кипения ..........

Птотность, г/см:

а-титана при 20° ......

(З-титана при 885° .......

Коэффициент линейного расширения:

при 20-300°.........

при 20-400°..........

Удельная теплоемкость, кал г град:

при - 200°...........

0°..........

100° ...........

500° ...........

жидкого............

парообразного .......

Скрытая теплота, кал/г:

плавления ..........

испарения .........

превращения........

Теплосодержание, кал/г.

жидкого...........

газообразного ..........

Магнитные свойства ........

Удельная магнитная восприимчивость -10............

Теплопроводность, кал/см сек град . Электросопротивление при 20°, мком. см Температурный коэффициент электросопротивления при 10-30° .... Температура аллотропического превращения а-+В, °С..........

Параметры а модификации:

кристаллическая структура . . .

константы решетки, А .....

междуатомное расстояние, А . . Параметры р модификации:

кристаллическая структура . . .

константы 1зешетки, А .....

междуатомное расстояние, А Температура рекристаллизации, °С . . Сверхпроводимость при температуре °К ...............

Содержание титана,

99,9

99,2

1725±10 3260

4,507 4,31

8,2 . 10~.

0,05 0,12 0,13 0,15 0,28 0,10

100 145 14

450 930 IlafaiiaiuiiTeFF

+ 1,25 0,036 54,98

0,00425

Гексагональная плотная а=2,946, с=4,686 2,90

Кубическая объемноцент-рированная а=3,32

2,87 500-600

Ниже 1,73

1670±20 4,54

9,5 . 10

4,54 9,5 . 10-*

0,125 0,14



Механические свойства технического титана

Наименование

Содершание титана, °/о

99,9

99,2

25,3

66,8

38

30

16-19

10 500

И ООО

11 500

4 550

15 10-

80-100

180-200

200-220

Предел прочности прн растяжении кг/мм :

при 20° ............

100° ........

200° ............

300° ............

Предел пропорциональности отожженного материала, кг/мм ......

Предел текучести, кг/мм :

при 20° ............

100° ............

200° ............

300° ............

Предел усталости при 3500 цикл/мин,

кг/мм ..............

Предел прочности при скручивании,

кг/мм ..............

Модуль упругости при 25° отожженного материала, кг/мм ......

Модуль сдвига, кг/мм .......

Коэффициент сжимаемости прн 30°,

см /кг..............

Относительное удтинение:

при 20° ...........

у> 100°..........

200° ............

300° ............

Относительное сужение, %:

при 20° ..........

100° ......

200° .......

300° ............

Скорость ползучести при 430° и напряжении 1 кг/мм , в %/час.....

Твердость по Виккерсу отожженного материала, кг/мм ........

Изменение механических свойств различных марок технического титана в зависимости от степени деформации, от температуры испытания, от содержания примесей кислорода, азота и углерода, а также скорость окисления титана при повышенных темпеату-рах показаны на рис. 442, 443, 444, 446, 449, 450, 451.

250 225 200 6

Степень деформациир

Рис. 450. Изменение механических свойств технического титана в зависимости от степени деформации

t cy

i qj

5l to

OJ ? S


100 200 300 Температура, С

400 500

Рис. 451. Изменение механических свойств технического титана при повышенных температурах

СПЛАВЫ НА ОСНОВЕ ТИТАНА

Сплавы титана с добавками алюминия, хрома, молибдена и других элементов являются более перспективными, чем технический титан, так как эти сплавы более жаростойки и имеют повышенные механические свойства и в частности, повышенные пределы усталости и ползучести.

Сплавы на основе титана по структуре можно разделить на три группы: 1) однофазные сплавы, состоящие из кристаллов твердого раствора а; 2) двухфазные сплавы, состоящие из а + Р фаз; 3) однофазные с -структурой. Такая классификация титановых сплавов рациональна еще и потому, что помимо различия в структуре эти группы сплавов также весьма значительно отличаются друг от друга своими механическими, физико-химическими и технологическими свойствами.

Сплавы, имеющие однофазную структуру а, отличаются повышенной жаростойкостью в сравнении с чистым титаном, удовлетворительно сопротивляются окислению при нагреве в воздушной атмосфере, не хрупки при термообработке и хорошо переносят сварку. К недостаткам этих сплавов следует отнести то, что они менее пластичны при изгибе, труднее в производстве, так как требуют более мощных агрегатов при обработке давлением, чем, например, двухфазные сплавы а -- (3.

Двухфазные сплавы со структурой а + Р имеют повышенную прочность (вдвое прочнее, чем нелегированный титан), обладают хорошей пластичностью, в том числе на изгиб, и хорошо обрабатываются давлением. Механические свойства этих сплавов могут быть повышены путем термической обработки.

, и !

со § S -, i: t

III Ill



Сплавы этой группы жаростойки при температурах до 400°. Сварные швы этих сплавов менее пластичны. Кроме того, эти сплавы весьма чувствительны к термообработке (несоблюдение режима термообработки ведет к потере пластичности).

Сплавы с однофазной структурой Р отличаются высокой пластичностью (даже на гиб с перегибом) и не чувствительны к термообработке. Однако механические свойства этих сплавов могут ухудшаться в случае их загрязнения примесями в процессе приготовления.

ВЛИЯНИЕ ДОБАВОК НА СВОЙСТВА ТИТАНА

Алюминий, азот, кислород и углерод стабилизируют а-фазу.

Алюминий весьма значительно влияет на свойства титана. При содержании, например, 5 /о алюминия прочность и твердость титана увеличиваются вдвое, а относительное удлинение снижается при этом в три раза. Добавки олова до З/о к сплавам титана с алюм1шием повышают механические свойства и стабилизируют а-фазу. Содержание алюминия в титане не следует допускать свыше 7,5</о.

Хром, молибден, марганец, железо, ванадий, а также водород являются стабилизаторами высокотемпературной Р-фазы. Под влиянием добавок хрома, молибдена, марганца и железа весьма сильно повышается прочность и твердость титана, но при этом значительно снижается пластичность. Ванадий на механические свойства титана влияет умеренно.

Добавки углерода в количестве до 0,25о/о незначительно влияют на механические свойства двойных сплавов титана с ванадием.

Добавки азота от 0,1 до 0,2/ значительно повышают прочность и твердость сплавов титана с хромом и снижают пластичность этих сплавов.

Аналогичное влияние оказывает добавка железа к титаново-марганцовым сплавам. Очень сильное влияние оказывают добавки углерода и азота при совместном их присутствии на сплавы титана с хромом.

В зависимости от содержания указанных добавок предел прочности этих сплавов повышается до 140 кг/мм, твердость по Виккерсу до 400 кг/мм, однако относительное удлинение при этом резко снижается.

В табл. 420 и 421, а также на рис. 452-456 приведены химический состав, механические и физико-химические свойства некоторых титановых сплавов, применяемых за рубежом. Сплавы обозначены символами, принятыми в Советском Союзе.

Химический состав сплавов на титановой основе

Содержание,

Сплав

Струн тура

Характеристика

TiAlCr3-5

TiAIFe2-2

Высокопрочный и жаростойкий сплав. Прочность может быть повышена термообработкой со 100 до 170 кг/мм

0,5 2 - 2

TiAlCrFeMo 5-1,4-1,3-1,4

1,44,3 -

а + 3

Жаростойкий сплав Фаза р стабилизирована железом, хромом и молибденом

TiAlMn4-4

0,2 4 -

a-fp Менее пластичен, чем сплав TiMn7, но жаропрочен (при 370°), Алюминий упрочняет а-фазу, мало влияя на Р-фазу

TiAlSn5-2.5

2,5 -

Высокопрочный и пластичный сплав при комнатной и по вышенных температурах Применяется в виде листов и поковок

TiCrFe2,7-l,5

0,02

TiCrFe4-2

TiCrFeMo2-2-2

0,07

а+р а-(-Р

Достаточно прочны и мало чувствительны к термообработке

TiFeV2,5-2,5 .TiAlV6-4

Высокопрочный и жаростойкий сплав. Отлично сопротивляется удару. Выпускается в виде поковок, листов и лент

- 2,5

2,5 4

Т1Мп7

ТГМп7

а+р <г+р

Высокопрочные и пластичные сплавы

Высокопрочный й пластичный сплав. Пластичен при изгибе. Марганец повышает прочность р-фазы без заметного апияния на а-фазу



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 [ 81 ] 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка