19 Дек 2023

Титан в сплавах

Титан приобретает большую популярность на промышленном рынке. Его используют как чистое вещество, применяют оксиды, создают сплавы на его основе, но также титан задействуется в качестве легирующего элемента сплавов на основе других металлов.

Металл обладает рядом уникальных свойств, которые выделяют его на фоне прочих, именно благодаря ним на титан обратили внимание в качестве вспомогательной добавки, способной улучшить их характеристики. Рассчитываются необходимые проценты, сочетаемость с другими компонентами состава – целая наука, направленная на создание надёжных материалов, служащих не одно десятилетие, и в этом велика заслуга именно титана.

Сегодня его добавляют в:

Нержавеющие стали;
Никель;
Алюминий и т.д.

Что из себя представляет титан и какие у него уникальные свойства?

Это элемент химической таблицы, имеющий вид серебристого металла, обладающего рядом уникальных характеристик. Обязательно стоит выделить такие преимущества и особенности, как:

Свойство	Описание
Устойчивость к коррозии	Это активный металл: практически мгновенно вступает в реакцию с кислородом, образуя инертный окисел, препятствующий дальнейшему окислению не только титанового изделия, но и того металлопроката, в котором участвует лишь в качестве легирующей добавки. Его присутствие в составе значительно повышает невосприимчивость к ржавлению.
Прочность	Примесь самого прочного металла на земле в составы делает их более плотными и устойчивыми к ударам, износу и воздействию вибрации.
Тугоплавкость	Сегодня важны такие характеристики, как жаростойкость и жаропрочность. Добавление ЛЭ позволяет использовать металлопрокат из данных сталей при высоких показателях температуры и определенных диапазонах её скачков. Обычная сталь с такими нагрузками не справится и начнёт окисляться, и разрушаться.
Лёгкость	Одним из самых важных показателей является лёгкость. Титан обладает низкой плотностью и небольшим удельным весом. Его добавление в те же стали не утяжеляют сплав, а делают его значительно легче по отношению к общему итоговому объёму.

Нержавеющие стали

На сегодняшний день примесь титана активно применяют для создания высокопрочных и лёгких видов сплавов нержавеек. Но в данном случае титан служит не только в качестве добавки, способной за счёт своих свойств увеличить показатели прочности и устойчивости к воздействию агрессивных химических реагентов, но и для решения более сложной проблемы, лежащей в структуре самой нержавеющей стали при воздействии на неё высоких температур.

Всё дело в межкристаллитной коррозии, происходящей из-за осаждения атомов углерода, выпадающих из микроструктуры при нагревании – вследствие этого снижается концентрация хрома на границе зёрен в аустените. Добавление титана в стали с хромов-углеродным составом может решить эту проблему.

В ходе нагревания атомы титана могут вступать в реакцию с углеродом, формируя соответствующий стабильный карбид, препятствуя синтезированию аналогичного с хромом, наличие которого как раз и ведёт к коррозионному процессу с осаждением при более высоких температурах. Титановая примесь же делает структуру более стабильной и устойчивой к жару.

Но процентные соотношения необходимо строго контролировать, а наличие титановой примеси не должно превышать 0,8 процентов в составе нержавейки. В противном случае она начинает вступать в реакцию с азотом с образованием нитрида, что пагубно влияет на сталь.

Алюминиевые сплавы

Они считаются одними из самых востребованных и популярных для самых разных отраслей промышленности. Они могут применяться как для пищевой индустрии, так и в самолётостроении. Но сам по себе алюминий был бы слишком мягким и неустойчивым к механическим повреждениям, если бы не добавление в составы некоторых сплавов такой легирующей добавки, как титан.

При смешивании два металла образуют такую фазу, как TiAl2, которая в итоге принимает на себя роль неспонтанного ядра, благодаря которому улучшается микроструктура отливки и свариваемость в области швов у будущего изделия.

Ещё одной причиной введения титановой легирующей добавки является его влияние на структуру алюминиевых сплавов: они становится более мелкозернистыми, что делает их более прочными и пластичными, а также повышает сопротивляемость усталости металла.

При изготовлении сплавов на основе алюминия так же, как и в случае с нержавеющими сталями, нельзя допускать переизбытка титановой добавки. Её должно быть не больше 0,15 процентов.

Никелевые сплавы

Никель и сплавы на его основе тоже являются востребованным металлом для самых разных целей. В него, как и в другие, добавляют различные легирующие добавки для того, чтобы улучшить различные его качества, в том числе в число таких примесей входит титан.

Титан выступает в роли добавки, повышающей жаропрочность и жаростойкость никелевых сплавов, что делает их пригодными для использования в среде с высокими температурными показателями.

Итог

Титан – важен не только как основа для собственных сплавов, но и в качестве легирующего компонента, с помощью которого можно значительно повысить качество и характеристики сплавов других металлов.

Всё это приводит к стремительному развитию металлургического производства и росту качества металлоизделий, благодаря чему другие промышленные отрасли растут и развиваются, имея возможность использовать высококачественный, прочный, долговечный и устойчивый к коррозии и физическим нагрузкам продукт.

Данный легирующий элемент повышает цены на итоговое изделие, в составе которых его задействуют, однако спрос на такой товар не падает, а только растёт, потому что его применение гарантирует соответствие цены и качества.

У нас вы можете приобрести чистый титан в формате губчатого титана для использования его в целях легирования и улучшения различных сплавов.