Влияние примесей 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 допустимое содержание примесей в титане и его сплавах не боле: водорода 0,006-0,015 % (в зависимости от полуфабриката); азота 0,05 %; углерода 0.10 %; кислорода 0,12-0,15 %. При этом, если содержание водорода мало (£ 0,002%), титан сохраняет высокую пластичность (относительное удлинение 15-20%).

 Аналогичным образом, но в меньшей степени, оказывают влияние на свойства титана железо и кремний.

 Особенно 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. Избавиться от водорода можно отжигом в вакууме

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.

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

Принципы легирования титановых сплавов

 Основной целью легирования титановых сплавов является повышение прочности, жаропрочности и коррозионной стойкости.