Модификация - титан
Cтраница 1
Модификации титана, циркония и гафния ( Г12) превращаются в Р - модификации ( К8) при 882, 862 и 1700 С. [1]
Модификации титана, циркония и гафния ( Г12) превращаются в р-модификации ( К8) при 882, 862 и 1700 С. При низкой температуре эти металлы очень пассивны и коррозионно устойчивы. При повышенной же температуре энергично реагируют с азотом, кислородом, углеродом, с парами воды и серы. Поэтому их трудно получать в чистом виде; лучший метод - термическое разложение летучих иодидов ЭЦ на вольфрамовой накаленной нити, подобный методу получения чистого кремния ( см. гл. [2]
По характеру воздействия на модификации титана алюминий является а-стабилизатором ( повышая температуру аллотропического превращения, он повышает устойчивость а-фазы), а все остальные легирующие элементы - р-стабилизаторами. Такие примеси, как кислород, азот, водород и углерод, образуют с титаном твердые растворы внедрения ( элементы внедрения), способствующие повышению прочности титана и понижению его пластичности. Практически водород вреден для титана: он сильно понижает его ударную вязкость и резко повышает чувствительность к надрезу. Содержание в титане более 0 02 % водорода недопустимо. [3]
Растворимость углерода в обеих модификациях титана невелика: в a - Ti до 2, в fi - Ti до 4 ат. Карбид титана достаточно жаропрочен до температуры 1000 - 1200, на его поверхности образуется пленка из оксикарбидов, предохраняющая его от окисления. Кислоты и щелочи действуют на TiC слабо; разложить его можно, действуя царской водкой или сплавляя с щелочами. [4]
Растворимость углерода в обеих модификациях титана невелика: в a - Ti до 2, в p - Ti до 4 ат. Карбид титана достаточно жаропрочен до температуры 1000 - 1200, на его поверхности образуется пленка из оксикарбидов, предохраняющая его от окисления. Кислоты и щелочи действуют на TiC слабо; разложить его можно, действуя царской водкой или сплавляя с щелочами. [5]
Вследствие малой растворимости в обеих модификациях титана добавки бора практически не влияют на температуру а р-превра-щения. Для последнего характерно образование твердых растворов с титаном в широком интервале концентраций. Бориды титана имеют высокую температуру плавления ( 2790 у TiB2) и очень высокую твердость. Бориды и их смеси с карбидом и силицидом титана применяются для изготовления твердых сплавов. [6]
Высокая температура резания приводит к линейному удлинению стружки и вызывает модификацию титана, которая сопровождается структурными изменениями в стружке. В этих условиях стружка, благодаря высокой активности титана при высоких температурах, интенсивно поглощает из воздуха азот и кислород. Удлинившаяся и насыщенная атмосферными газами стружка теряет пластичность и поэтому имеет малую ( необычную) усадку. [7]
После образования интерметаллидов может происходить их рассасывание ( вследствие значительной растворимости металлов, входящих в состав припоев) в обоих модификациях титана и особенно в ( 5-ти-тане. Поэтому при пайке серебряными припоями существуют два пути повышения прочности спаев титана: 1) использование темпера-турно-временного режима пайки, обеспечивающего растворение компонентов припоя, образовавших интерметаллид, в основном материале; 2) применение возможно низкой температуры пайки и минимальной выдержки с целью предотвращения роста интереметаллид-ных прослоек. [8]
В настоящее время используют ряд сортов анатазной и ру-тильной модификации, обработанных различными способами. Обе модификации двуокисп титана являются самостоятельными пигментами с различными свойствами, и это следует учитывать пои их использовании в лакокрасочных покрытиях. [9]
На диаграммах состояния Ti - О, Zr - О, Hf - - О отчетливо проявляется выклинивание области ОЦК р-твердых растворов за счет развития областей плотных гексагональных а-растворов внедрения, что указывает на огромную роль размерного фактора при размещени и катионов кислорода по большим октаэдрическим ( гокт 0 41гмет) и меньшим тетраэдрическим ( лтетр 0 291мет) междоузлиям соответственно в плотной гексагональной и ОЦК решетках. Растворимость кислорода в ОЦК ( - модификациях титана, циркония, гафния и ОЦК металлах V-VI групп сильно уменьшается вследствие уменьшения радиусов междоузлий при переходе от металлов IV группы к металлам VI группы. [10]
 |
Диаграмма состояния титан - алюминий. [11] |
Эти элементы способны образовывать широкую область твердых растворов с изоморфными модификациями титана, а некоторые из них - также химические соединения. [12]
Среди нескольких возможных систем классификации сплавов на основе титана, по-видимому, самой простой следует считать классификацию по степени влияния легирующих элементов на температуру полиморфного превращения титана. Некоторые легирующие добавки обладают большой растворимостью в ( 5-фазе ( высокотемпературная кубическая объемноцентри-роваиная модификация титана) и снижают температуру превращения по мере увеличения их содержания в сплаве. Такие элементы называют 5-ста-бнлизаторами. Наоборот, элементы, обладающие большой растворимостью в низкотемпературной гексагональной нлотноупакованной о-фазс и повышающие температуру превращения титана, называются а-стабилизаторами. [13]
Возможно, это обусловлено тем, что связь в титане не чисто металлическая; между атомами в плоскостях базиса, помимо металлической связи, действует ковалентная составляющая, сближающая их вдоль оси с. При температурах от 882 5 С до точки плавления стабильна - модификация титана, имеющая о. [14]
Таким образом, высокотемпературный нагрев титана и его сплавов при эмалировании недопустим для изделий, работающих под нагрузкой, из-за того, что происходит необратимый рост зерна и резкое снижение пластичности. Катастрофический рост зерна по окончании фазового превращения, не характерный для железа, объясняется особым строением а - и - модификаций титана. [15]
Страницы: 1 2