2020-09-24
348
В настоящее время титановые сплавы широко применяется в ракетно-космической технике, в авиации, судостроении и транспортном машиностроении.
Оборудование для химической промышленности из титановых сплавов характеризуется высокой долговечностью и низкими затратами на текущий ремонт.
Благодаря высокой стойкости к хлоридному воздействию титановые контейнеры целесообразно использовать для захоронения радиоактивных отходов в специальных подземных шахтах и голереях.
Высокая коррозионная стойкость в различных средах позволяет применять титановые сплавы в пищевой промышленности. Некоторые пищевые продукты могут портиться от контакта со сталью, тогда как титан не придает им постороннего запаха, цвета или вкуса. Благодаря пластичности и вязкости при низких температурах, титановые сплавы применяются в криогенной технике.
Титан используется в медицине благодаря полной биологической совместимости с тканями человеческого организма. Титан не отторгается костной и мышечной тканями и легко обрастает ими. В ортопедической хирургии титановые сплавы используют в качестве протезов плечевых, тазобедренных и коленных суставов, а также для соединения и сращивания переломов.. Их применяют для изготовления сердечно-сосудистых клапанов и электронных стимуляторов, а также в качестве зубопротезных имплантантов.
|
|
|
В России и других странах появились монументальные сооружения из титана. В Москве – монумент покорителям космоса и памятник Ю.Гагарину. В Японии широко используется листовой титан для наружной обшивки крыш, внутреннего интерьера.
Ювелиры заинтересованы в титане главным образом потому, что оксидные пленки на его поверхности окрашиваются во все цвета радуги.
Отжиг титановых изделий в атмосфере азота или ионно-плазменная обработка позволяет формировать на поверхности стойкие нитриды титана золотых оттенков. Эта технология использована для реставрации памятников и изготовления крестов на восстанавливаемых церковных зданиях Санкт-Петербурга.
Титановые сплавы пригодны для изготовления колоколов методом литья.
Назовите области применения титановых сплавов в судостроении.
Титановые сплавы относятся к материалам, практически идеально подходящим для строительства судов и морских сооружений (оборудование подводных лодок, надводных кораблей, морских платформ для добычи нефти, газа со дна океанов).Это связано с тем, что они способны выдерживать высокие механические нагрузки, отличаются хорошей свариваемостью, удовлетворительной технологической пластичностью, не подвергаются коррозии в атмосфере, пресной и морской воде, устойчивы против коррозии под напряжением коррозии и связанной с явлением кавитации. На титан и его сплавы не налипают ракушки, которые резко повышают сопротивление судна при его движении. Титановая обшивка не требует окраски.
|
|
|
В судостроении используются титановые сплавы ВТ23, ВТ23М, ВТ14, ВТ5Л, ВТЗ-1Л. Из заготовок, таких как титановые плиты и прутки, изготавливают гребные винты, валы, обшивку корпусов судов, подлодок. Титановые листы идут на производство корпусов глубоководных аппаратов. В свою очередь титановый лист идет на производство теплообменников, глушителей для двигателей подводных лодок, дисков различных измерительных приборов. Малый удельный вес титанового сплава делает корабли максимально маневренными, а стойкость материала к соленой воде дает возможность в разы сократить периодичность технического обслуживания подводных частей судна. Наряду с этим, титановые сплавы типа ВТ6 применяются для изготовления лопаток первых ступеней, роторов и шатунов для морских газотурбинных двигателей корабельных энергоустановок.
5.5.10.Что следует помнить при работе с титаном и его сплавами?
1) Титан очень стоек в азотной кислоте, но при определенных условиях (при определенном соотношении окислов NO2 и содержания воды в кислоте) происходит пирофорная реакция – взрыв. (Об этом свойстве титана следует помнить при травлении шлифов из титановых сплавов в азотной кислоте. Необходимо насухо протирать образец из титанового сплава после каждого промывания его в воде, и только затем погружать образец в азотную кислоту при повторном травлении). Воспламенение титана случается только в сильноокислительных средах, когда грубо нарушаются меры предосторожности и правила противопожарной безопасности.
2) Титановые сплавы обладают низкими антифрикционными свойствами: высокий коэффициент трения, большой износ при трении, склонность к задирам и холодному схватыванию. Все титановые сплавы не улучшают своих антифрикационных свойств при смазке.
3) Выдающимся качеством титановых сплавов является их высокая коррозионная стойкость в хлоридах, в которых по стойкости они не имеют себе равных. Однако разработка прочных сплавов в химической промышленности привели в некоторых случаях к коррозионному растрескиванию именно в хлоридах.
Таким образом, технология металлургического передела любой обработки, особенно связанной с нагревом, и условия его эксплуатации строго регламентированы. Любое незначительное отклонение от регламентации может привести не только к браку, но и к катастрофическим последствиям. Примеров много.
Нарушение режима вакуумно-дуговой выплавки слитка может привести к взрыву печи. Неправильное применение марки титанового сплава при изготовлении реактора электролизера может привести к коррозионному растрескиванию дорогостоящего оборудования. Неправильное хранение титановой стружки может привести к пожару. Недопустимое содержание пыли в цехе приводит к массовому браку сварных соединений. Малейшее нарушение защиты района сварки от воздуха влечет к браку (хрупкости шва).
Вопросы к т еме 5.
Вопросы к теме 5.1. Свойства титана. Фазовые превращения в титане. Взаимодействие титана с примесями и легирующими элементами. Производство титана. Маркировка.
