Все про титана

Основні відомості про титана

Титан # 40; Ti # 41; # 40; Titanium # 41; - хімічний елемент з порядковим номером 22, атомна вага 47,88, легкий сріблясто-білий метал. Щільність 4,51 г / см3, tпл. = Тисячу шістсот шістьдесят-вісім # 43; # 40; - # 41; 5 ° С, t кип. = 3260 ° С. Титан та титанові сплави поєднують легкість, міцність, високу корозійну стійкість, низький коефіцієнт теплового розширення, можливість роботи в широкому діапазоні температур.

За зовнішнім виглядом титан схожий на сталь. Титан відноситься до перехідних елементів. Цей метал плавиться при досить високій температурі # 40; 1668 ± 4 ° С # 41; і кипить при 3300 ° С, прихована теплота плавлення і випаровування титану майже в два рази більше, ніж у заліза.

За щільністю і питомої теплоємності титан займає проміжне місце між двома основними конструкційними металами: алюмінієм і залізом. Варто також відзначити, що його механічна міцність приблизно вдвічі більше, ніж чистого заліза, і майже в шість разів вище, ніж алюмінію.
Титан має досить високий питомий електроопір, яке в залежності від вмісту домішок коливається в межах від 42 • 10-8 до 80 • 10-6 Ом • см. При температурах нижче 0,45 К він стає надпровідників.
Титан - парамагнітний метал. У парамагнітних речовин магнітна сприйнятливість при нагріванні зазвичай зменшується. Титан є винятком з цього правила - його сприйнятливість істотно збільшується з температурою.

-мала щільність # 40; 4500 кг / м3 # 41 ;, яка сприяє зменшенню маси використовуваного матеріалу;
-висока механічна міцність. Важливим є те, що при підвищених температурах # 40; 250-500 ° С # 41; титанові сплави по міцності перевершують високоміцні сплави алюмінію і магнію;
-дуже висока корозійна стійкість, обумовлена здатністю титану утворювати на поверхні тонкі # 40; 5-15 мкм # 41; суцільні плівки оксиду ТiO2, міцно пов'язані з масою металу;
-питома міцність # 40; відношення міцності і щільності # 41; кращих титанових сплавів досягає 30-35 і більше, що майже вдвічі перевищує питому міцність легованих сталей.

Основна частина титану витрачається на потреби авіаційної і ракетної техніки і морського суднобудування. Титан # 40; ферротитан # 41; використовують в якості ЛІГІР добавки до якісних сталей і як раскислитель. Технічний титан йде на виготовлення ємностей, хімічних реакторів, трубопроводів, арматури, насосів, клапанів та інших виробів, що працюють в агресивних середовищах. З компактного титану виготовляють сітки та інші деталі електровакуумних приладів, що працюють при високих температурах.

Щодо використання в якості конструкційного матеріалу титан знаходиться на 4-му місці, поступаючись лише алюмінію, заліза і магнію. Алюмініди титану є дуже стійкими до окислення і жароміцних, що в свою чергу визначило їх використання в авіації та автомобілебудуванні в якості конструкційних матеріалів. Біологічна нешкідливість титану робить його чудовим матеріалом для харчової промисловості і відновної хірургії.

Титан і його сплави широко використовуються в техніці зважаючи на свою високу механічну міцність, яка зберігається при високих температурах, корозійної стійкості, жароміцності, питомої міцності, малої щільності та інших корисних властивостей. Висока вартість титану і його сплавів в багатьох випадках компенсується їх більшою працездатністю, а в деяких випадках вони є єдиним матеріалом, з якого можна виготовити обладнання або конструкції, здатні працювати в даних конкретних умовах.

Титанові сплави відіграють велику роль в авіаційній техніці, де прагнуть отримати найбільш легку конструкцію в поєднанні з необхідною міцністю. Титан легкий в порівнянні з іншими металами, але в той же час може працювати при високих температурах. З титанових сплавів виготовляють обшивку, деталі кріплення, силовий набір, деталі шасі, різні агрегати. Також дані матеріали застосовуються в конструкціях авіаційних реактивних двигунів. Це дозволяє зменшити їх масу на 10-25 # 37 ;. З титанових сплавів виготовляють диски і лопатки компресора, деталі повітрозабірника і направляючого апарату, кріплення.

Також титан і його сплави використовують в ракетобудуванні. З огляду на короткочасної роботи двигунів і швидкого проходження щільних шарів атмосфери в ракетобудуванні значною мірою знімаються проблеми втомної міцності, статичної витривалості і частково повзучості.