Влияние титана

Влияние титана на критические точки стали зависит от содержания в ней углерода и других легирующих элементов.

В стали с 0,11% С критические точки с увеличением содержания титана повышаются, то же наблюдается и в стали с 0,2% С и 0,4% С, но в этом случае повышение критических точек не столь значительно. На свойства стали, содержащей 1,0% С, титан практически не оказывает влияния.

Добавка 0,45% Ti приводит к менее резкому изменению твердости.

Сталь, содержащая 1,0% Ti, во всем интервале температур закалки (700–1300°) почти не претерпевает фазовых превращений и структура остается ферритной.

С повышением температуры закалки и увеличением содержания титана возрастает электросопротивление стали. Наибольшее электросопротивление имеет сталь с добавкой 1,0% Ti.

С точки зрения уменьшения склонности к воздушной закалке и даже полного ее устранения желательно иметь возможно большее содержание титана или вернее большее отношение Ti/C, т. е. иметь сталь полуферритного или лучше ферритного класса. Однако практически этот предел повышения содержания титана ограничивается значениями ударной вязкости стали. Так, сталь с содержанием титана равным четырех–шестикратному от содержания углерода (Ti = 4–6 С) подкаливается незначительно даже при охлаждении с высоких температур. Снижение ударной вязкости такой стали наблюдается только при нормализации с температур выше 950°. При содержании титана больше шестикратного (Ti > 6 C) стали практически не закаливаются совсем, но ударная вязкость после нормализации имеет низкое значение.

Легирование титаном возможно лишь в узких пределах. В этом отношении ниобиевые стали, хотя и требуют ограничения в содержании ниобия, но имеют более широкие пределы допустимого соотношения Nb: С.

Сталь, содержащая титан, менее склонна к перегреву.

Влияние титана на механические свойства зависит от химического состава стали и термической обработки. В группе сталей с нормальным содержанием марганца и Si и сталей с повышенным содержанием марганца наблюдается очень резкое снижение прочности при увеличении содержания титана.

В группах сталей с повышенными содержаниями кремния и одновременно Ti и Мn влияние добавок титана менее заметно.

Характеристики пластичности возрастают с повышением титана в сталях, имеющих нормальное содержание Мn и Si.

Стали без титана и с титаном (более 0,22% Ti) имеют значительно более низкие свойства прочности. Эта закономерность сохраняется при всех температурах испытания. В отожженном состоянии влияние титана практически не сказывается, что связано с малым различием структуры сталей в отожженном состоянии.

Титан до определенного предела (ниже предела его растворимости в твердом растворе) не оказывает такого влияния на механические свойства закаленных аустенитных сталей, как на механические свойства перлитных сталей. Так, механические свойства аустенитной Cr-Ni-W стали 14-18-2,5 с 0,78% Ti и Cr-Ni-W аустенитной стали 14-18-2,5 с 1,28% Ti одинаковы.