Титан. Титановый прокат

Титан является металлом, который обладает уникальными характеристиками конструкционного материала, широко использующегося в промышленности. Большая часть титана используется в сплавах.

Титановый прокат – это металлопродукция на основе сплавов почти универсального металла титана, который сам по себе имеет удивительные характеристики прочности, упругости и устойчивости, а его сплавы с иными компонентами могут превосходить по отдельным параметрам даже «благородные» металлы.

В начале, титан открыли в 1791 г. Английский химик В. Грегор обнаружил элемент в минерале менакканите. Затем, в 1795 г. немецкий химик М. Клапрот повторно нашел этот элемент в минерале рутиле и присвоил ему название «титан» (в честь сына древнегреческой богини земли). Через два года выяснилось, что химики открыли один и тот же элемент, который с тех пор именуется как титан.

В 1875 г. русский ученый Д.К. Кириллов получил металлический титан, который включал минимальный процент примесей. В 1925 г. титан высокой частоты выявили голландские ученые Ван Аркель и де Буре. Он обладал уникальными характеристиками: высокая пластичность, твердость, прочность и коррозионная стойкость.

В настоящее же время титан является одним из важнейших конструкционных металлических материалов. Титан – тугоплавкий металл, но взаимодействует со многими металлами и неметаллами.

Титан (Ti) (Titanium) является химическим элементом IV группы Периодической системы Д.И. Менделеева с атомным номером 22 и атомной массой 47,9.

Данный элемент имеет серебристо-белый цвет, с выраженным блеском. В бликах титана можно разглядеть розовый, синий и красный цвета.

Титан плавится при температуре 1660 С. Этот элемент является цветным металлом тугоплавкой группы. Гореть материал начинает раньше, чем размягчаться. Закипает титан при 3260 С. Плавление металла делает его вязким.

Титан в жидком виде имеет тягучее и клейкое состояние, а порошкообразный титан взрывоопасен. Это объясняется тем, что элемент плохо передает тепловую энергию. Для срабатывания «бомбы» необходимо увеличить температуру до 400 С.

Титан обладает хорошей прочностью. Это качество необходимо в сочетании с малыми плотностью и весом во многих отраслях промышленности.

Данный химический элемент является активным. Он взаимодействует с большинством элементов, кроме калия, кальция, лития, магния, натрия, серы и инертных газов. Количество безразличных элементов для титана не велико, что препятствует получить элемент в чистом виде.

Титан, обладающий высокой степенью чистоты, ковок при обычной температуре.

Данный элемент плохо растворим в воде.

Титан в твердом состоянии и при умеренно-высоких температурах (до 100 С) проявляет исключительную коррозионную стойкость во многих агрессивных средах, вследствие присутствия его прочной оксидной пленки. Необходимо отметить это свойство в промышленном производстве, чьи ресурсы используются в морской воде и атмосфере, вдобавок во влажном хлоре и некоторых водных растворах кислот и солей. Такое свойство как стойкость, титан менее проявляет в бескислородных кислотах и щелочных средах. При вводе небольших количеств в титан добавок металлов платиновой группы или легирование молибденом, увеличивают коррозионные свойства титана.

Коррозионные свойства титана в некоторых жидкостях и газах представлены в таблице.

Обозначения:

А - скорость растворения до 0,125 мм/год, стабильная;

В - скорость растворения 0,125-1,25 мм/год, незначительная коррозия, годен для определенных условий,

С - скорость растворения более 1,25 мм/год, негоден для применения.

Сплавы из титана можно классифицировать тремя группами:

1. Конструкционные и высокопрочные титановые сплавы – твердые растворы, обеспечивающие оптимальное соотношении характеристик прочности и пластичности.
2. Жаропрочные титановые сплавы – твердые растворы с большим или меньшим числом химического соединения, содержащие повышенную жаропрочность при минимальном снижении пластичности.
3. Титановые сплавы на основе химического соединения – востребованы как жаропрочный материал с низкой плотностью, способный конкурировать с жаропрочными никелевыми сплавами в определенном температурном режиме.

Титан имеет ряд преимуществ перед другими металлами:

• небольшую плотность, способствующая уменьшению массы используемого материала;
• высокая механическая прочность. Стоит отметить, что при высоких температурах (250-500°С) сплавы из титана по прочности преобладают над высокопрочными сплавами алюминия и магния;
• высокая коррозионная стойкость;
• удельная прочность лучших сплавов превосходит 30-35, что вдвое выше удельной прочности легированных сталей.

Недостатки титана:

• высокая стоимость, титан изрядно дороже, чем такие металлы как: железо, алюминий, медь, магний;
• активное взаимодействие (особенно в жидком состоянии) при высоких температурах, со всеми газами, составляющими атмосферу, поэтому плавка титана и его сплавов возможна только в вакууме или в среде инертных газов;
• трудности во включении в производство титановых отходов;
• плохие антифрикционные свойства, обусловленные налипанием титана на многие материалы;
• большая химическая активность, склонность к образованию зерен при высокой температуре и фазовые превращения при сварочном цикле, вызывающие трудности при сварке титана.

На сегодняшний день титановый прокат получил наибольшее применение в таких отраслях промышленности, как авиационная и ракетная техника. Это интерпретируется тем, что благодаря использованию титана достигается наиболее легкая конструкция в сочетании с необходимой прочностью, так как титан является легким металлом и обеспечивает использование при высоких температурах. Из титановых сплавов изготовляют обшивку, детали крепления, силовой набор, детали шасси, различные агрегаты. Также производят диски и лопатки компрессора, детали воздухозаборника и направляющего аппарата, крепеж.

Титан и его сплавы распространены и в морском судостроении. Он применяется при производстве гребных винтов, обшивки морских судов, подводных лодок, торпед и т.д. На этот металл не липнут ракушки, которые создают сопротивление судна при движении.

Ферротитан (легирующий сплав титана и железа) используют в качестве легирующей добавки к сталям, либо как раскислитель.

Технический титан необходим в химической промышленности. Из него производят компрессоры и насосы для перекачки агрессивных сред (например, автоклав, запорной арматуры, различного рода емкостей и фильтров, серной и соляной кислот и их солей, трубопроводов и др.).

Вдобавок, технический титан реализуется в производстве изготовления арматуры, емкостей, клапанов, насосов, трубопроводов, химических реакторов, а также других изделий, используемых в агрессивных средах.

Из компактного титана производят сетки и другие детали электровакуумных приборов, которые способны работать при высоких температурах.

По конструкционным свойствам титан уступает только таким элементам, как алюминий (Al), железо (Fe) и магний (Mg), что обуславливает стойкость к окислению и жаропрочность, которые определили использование титана в автомобилестроении и авиации как конструкционный материал.

Помимо этого, титан является биологически безвредным металлом, что объясняет его использование в пищевой промышленности и восстановительной хирургии.

Титан также востребован для изготовления оборудования для химической промышленности.

Соединения титана с другими элементами также широко востребовано в различных областях промышленности. Например, карбид титана характеризуется высокой твердостью и применяется в изготовлении режущих изделий и абразивных материалов. Белый диоксид титана является составляющим элементом в красках (например, титановые белила), а также при создании бумаги и пластика. Титанорганические связи применяются в качестве катализатора и отвердителя в лакокрасочной и химической промышленностях. Неорганические соединения титана используются в качестве добавок в химической, электронной, стекловолоконной промышленностях. Диборид титана — важный элемент сверхтвердого сырья для обработки металлов.

ТОО «Научно-промышленный комплекс «Специальная металлургия» ― уникальная организация, объединяющая десятки производителей специфической металлопродукции.

Цель нашей компании – снабжение организаций и предприятий Казахстана, России и стран СНГ продукцией из специальных сталей, сплавов редких марок, редкоземельных металлов и специфическим металлургическим сырьем.

Преимущества сотрудничества с НПК «Специальная металлургия»

•       Экономия времени на поиск необходимой продукции.
•       Грамотная информационная поддержка.
•       Качество продукции, подтвержденное сертификатами и аттестатами.
•       Сокращение расходов на логистику.
•       Контроль над сроками производства и поставок.
•       Полная безопасность на всех этапах заказа, оплаты, транспортировки.
•       Приобрести изделия из титанового металлопроката Вы можете в нашей компании.

НПК «Специальная металлургия» объединяет множество производителей черного, нержавеющего, цветного проката, изделий из специальных сталей и сплавов, а также редкого металлургического сырья.

Вы можете связаться с нами и узнать всю подробную информацию.

г. Астана тел.: +7 (717) 27-27-865

г. Алматы тел.: +7 (717) 27-27-865

г. Караганда тел.: +7 (721) 290-30-54

г. Шымкент тел.: +7 (725) 261-40-15

Эл. почта: info@specmet.kz