Титан grade 2 что это

Предпочтительные марки титана в стоматологии

Многочисленные фундаментальные и прикладные исследования заявляют, что лучшим материалом для изготовления дентальных имплантатов является титан.

В России для производства различных конструкций используется технически чистый титан марок BT 1-0 и BT 1-00 (ГОСТ 19807−91), а за рубежом применяют так называемый «коммерчески чистый» титан, который делят на 4 марки (Grade 1−4 ASTM, ISO). Также применяется титановый сплав Ti-6Al−4V (ASTM, ISO), являющийся аналогом отечественного сплава BT-6. Все эти вещества различны по химическому составу и механическим свойствам.

Титан марки Grade 1,2,3 – не используется в стоматологии, т.к. слишком мягкий.

Преимущества чистого титана марки Grade 4 (СP4)

  • Лучшая биологическая совместимость
  • Отсутствие в составе токсичного ванадия (V)
  • Лучшая стойкость к коррозии
  • 100% отсутствие аллергических рекаций

По данным исследования научных статей, методических и презентационных публикаций зарубежных компаний, стандартов ASTM, ISO, ГОСТ имеются сравнительные таблицы свойств и состава титана разных марок.

Таблица 1. Химический состав титана по ISO 5832/II и ASTM F 67−89.

Элемент Grade 1, % Grade 2, % Grade 3, % Grade 4, % %
Азот 0,03 0,03 0,05 0,05 (0,05)
Углерод 0,1 0,1 0,1 0,1 (0,1)
Водород 0,015 0,015 0,015 0,015 (0,015)
Железо 0,2 0,3 0,3 0,5 (0,4)
Кислород 0,18 0,25 0,35 0,5 (0,4)** (0,2)
Алюминий нет нет нет нет (5,5−6,75)
Ванадий нет нет нет нет (3,5−4,5)
Титан остальное остальное остальное остальное остальное

** — Данные ISO и ASTM совпадают во многих пунктах, при их расхождении показатели ASTM приведены в скобках.

Таблица 2. Механические свойства титана по ISO 5832/II и ASTM F 67−89.

Grade 1, МПа Grade 2, МПа Grade 3, МПа Grade 4, МПа МПа
Предел прочности на растяжение 240 345 450 550 (895)
Предел текучести 170 230 (275) 300 (380) 440 (483) (830)

Таблица 3. Химический состав титановых сплавов по ГОСТ 19807−91.

Элемент Титановый сплав ВТ 1−0, % Титановый сплав ВТ 1−00, % Титановый сплав %
Азот 0,04 0,04 0,05
Углерод 0,07 0,05 0,1
Водород 0,01 0,008 0,015
Железо 0,25 0,15 0,6
Кислород 0,2 0,1 0,2
Алюминий нет нет 5,3−6,8
Ванадий нет нет 3,5−4,5
Цирконий нет нет 0,3
Другие примеси* 0,3 0,1 0,3

* В титане марки ВТ 1−00 допускается массовая доля алюминия не более 0,3%, в титане марки ВТ 1−0 — не более 0,7%.

Таблица 4. Механические свойства титановых сплавов по ГОСТ 19807−91.

Показатели механических свойств Титановый сплав ВТ 1−0, МПа Титановый сплав ВТ 1−00, МПа Титановый сплав МПа
Предел прочности на растяжение 200−400 400−550 850−1000***
Предел текучести 350 250 ***

** Данные приведены по ОСТ 1 90 173−75.
*** В доступной литературе данных не обнаружено.

Самым прочным из рассмотренных материалов является сплав Ti-6Al−4V (отечественный аналог ВТ-6). Увеличение прочности достигается за счет введения в его состав алюминия и ванадия. Однако, данный сплав относится к биоматериалам первого поколения и, несмотря на отсутствие каких-либо клинических противопоказаний, он используется все реже. Это положение приведено в аспекте проблем эндопротезирования крупных суставов.

С точки зрения лучшей биологической совместимости, более перспективными представляются вещества, относящиеся к группе «чистого» титана. Необходимо отметить, что когда говорят о «чистом» титане, имеют в виду одну из четырех марок титана, допущенных для введения в ткани организма в соответствии с международными стандартами. Как видно из приведенных выше данных, они различны по химическому составу, который, собственно, и определяет биологическую совместимость и механические свойства.

Важен также вопрос о прочности этих материалов. Лучшими характеристиками в этом отношении обладает титан класса 4.
При рассмотрении его химического состава можно отметить, что в титане этой марки увеличено содержание кислорода и железа. Принципиальным является вопрос: ухудшает ли это биологическую совместимость?

Увеличение кислорода, вероятно, не будет являться отрицательным. Увеличение содержания железа на 0,3% в титане Grade 4 (по сравнению с Grade 1) может вызвать некоторые опасения, так как, по экспериментальным данным, железно (так же как и алюминий) при имплантации в ткани организма приводит к образованию вокруг имплантата соединительно-тканной прослойки, что является признаком недостаточной биоинертности металла. Кроме того, по тем же данным, железо подавляет рост органической культуры. Однако, как говорилось, приведенные выше данные касаются имплантации «чистых» металлов.

В данном случае важным является вопрос: возможен ли выход ионов железа через слой окиси титана в окружающие ткани, и если возможен, то с какой скоростью и каков из дальнейший метаболизм? В доступной литературе мы не встретили информации по этому поводу.

При сопоставлении зарубежных и отечественных стандартов можно отметить, что разрешенные для клинического применения в нашей стране титановые сплавы ВТ 1−0 и ВТ 1−00 практически соответствуют маркам «чистого» титана Grade 1 и 2. Пониженное содержание кислорода и железа в этих марках приводит к снижению их прочностных свойств, что не может считаться благоприятным. Хотя у титана марки ВТ 1−00 верхняя граница предела прочности на растяжение соответствует аналогичному показателю Grade 4, предел текучести при этом у отечественного сплава почти в два раза ниже. Кроме того, в его состав может входить алюминий, что, как указывалось выше, нежелательно.

При сопоставлении зарубежных стандартов можно отметить, что американский стандарт является более строгим, и стандарты ISO ссылаются на американские в ряде пунктов. Кроме того, делегация США выразила несогласие при утверждении стандарта ISO в отношении титана, используемого в хирургии.

Таким образом, можно утверждать, что:
Лучшим материалом для изготовления дентальных имплантатов, на сегодняшний день, является «чистый» титан класса 4 по стандарту ASTM, так как он:

  • не содержит токсичного ванадия, как, например, сплав Ti-6Al−4V;
  • наличие в его составе Fe (измеряемого в десятых долях %) не может считаться отрицательным, так как даже в случае возможного выхода ионов железа в окружающие ткани воздействие их на ткани не является токсичным, как у ванадия;
  • титан класса 4 обладает лучшими прочностными свойствами по сравнению с другими материалами группы «чистого» титана;

Источник

Титан Grade 2 / Ti Grade 2 / R50400

Обратная связь

Ваше сообщение отравлено. В ближайшее время наш менеджер свяжется с вами.

Характеристики сплава CP класс 2

Прокат Отливки, проволоки, сварные трубы и трубки, пластины, листы, полосы, поковки, прутки, заготовки
Наименование сплава CP Grade 2, Titanium Grade 2, Titan Grade 2, Ti-Grade 2, VDM Ti Grade 2, UNS R50400
Основные спецификации ASTM B 265, B 338, B 348, B 363, B 367, B 381, B 831, B 861, B 862
ASME SB 265, SB 338, SB 348, SB 363, SB 381
Аналоги
W. Nr. 3.7035
BS 2TA2, 2TA3, 2TA4, 2TA6, 2TA8
ISO Grade 1, Grade 1ELI, Grade 2, Grade 3
GOST ВT1−0
Читайте также:  Гальванический способ покрытия металлов что это такое

Титановый сплав 1-го класса нелегированный. Отличается оптимальной пластичностью и способностью к холодному деформированию.

Материал обладает высокой ударной вязкостью и легко сваривается в любом состоянии. Материал подвергают глубокой вытяжке, и используют для изготовления пластин, элементов рам, и теплообменников. Также его применяют в качестве материала при соединении способом взрыва при плакировании пластины. Материал огнеупорен и иногда используется в стоматологии при изготовлении слепков для зубов, коронок, челюсти.

Источник

Титановые сплавы и их особенности

Титан широко распространен на земле. После Al, Fe и Mg он занимает четвертое место из присутствующих металлов в земной коре и является девятым элементом по распространенности на Земле. Титановые сплавы (ТС) обладают уникальным спектром свойств, благодаря сочетанию высокой прочности и жесткости, ударной вязкости и аникоррозионности, что обеспечивает широкий спектр применения для работы в средах, как с низкими, так и высокими температурами, позволяя снизить вес аэрокосмических конструкций и узлов крупногабаритной техники.

Общая характеристика свойств титана и его сплавов

Атомный вес Ti составляет 47.88. Он является упруго жестким, около 115 ГПа модуля Юнга, прочным, легким, устойчивым к коррозионным процессам. Ti и титановые сплавы обладают пределом прочности на разрыв в диапазоне 210-1380 МПа, что приближается к пределу прочности, характерному для многих сложных сталей.

Он имеет чрезвычайно низкую плотность примерно 60.0% от плотности Fe. Его можно упрочнить путем легирования растворенным веществом. Ti немагнитен и обладает отличными теплообменными способностями. Одним из его важных свойств титановых сплавов — высокая Т плавления – 1725.0 C, то есть почти на 200 C больше, чем у стали, и на 1000 C – чем у Al.

Ti пассивирован, и, следовательно, его сплавы имеют высокую степень устойчивости к воздействию большинства минеральных кислот. Он нетоксичен и совместим с биологическими тканями и минералами. Превосходная коррозионная устойчивость и биосовместимость совместно с превосходной прочностью сделали их полезными для химической промышленности и биоматериалов. Ti не является хорошим проводником электротока. Если проводимость Cu принять за 100.0%, то у Ti будет только 3.1%, из этого следует, что он довольно хороший резистор.


Слиток титана

Свойства титана

В системе классификации элементов Менделеева Ti находится под номером 22. Одним из важнейших свойств титана и его сплавов является четырехвалентность. Температура плавления составляет +1168°С, кипения — 33300°С. Существуют две разновидности титана с аналогичным химическим составом, но и разными свойствами, строением. Низкотемпературная альфа-модификация, которая существует до температуры +882,5°С и высокотемпературная бета-модификация – устойчива до температуры плавления.

Титан и титановые сплавы относятся к парамагнитным материалам. При нагревании их восприимчивость к температуре снижается. Материал характеризуется высокими удельным электросопротивлением – 42·10-8-80·10-6 Ом·см. В условиях, когда температура опускается ниже 0,45К, металл превращается в проводник. Внешне он напоминает сталь.

По удельной теплоемкости и плотности титан находится между алюминием и железом. При этом его механическая прочность практически в 13 раза выше, чем у чистого железа и 6 раз больше, чем у алюминия.

Классификация групп

Сплавы Ti подразделяют на следующие группы:

  1. Высокопрочные конструкционные — твердые растворы, с оптимальным соотношением прочностных характеристик и пластичности.
  2. Жаропрочные титановые сплавы — твердые растворы с необходимым количеством присадок, обеспечивающих стойкость в зонах с высокими температурами при незначительном снижении пластичности.
  3. ТС на базе химического соединения, способных конкурировать со сплавами Ni в определенном интервале температур.

Высокопрочные конструкционные ТС

Высокопрочные сплавы – ВТ-14, ВТ-22, ВТ-23, ВТ-15 (1000.0-1500.0 МПа).

ВТ-22 – свариваемый ТС с высокими прочностными характеристиками и прокаливаемостью. Он нашел широкое применение при изготовлении отечественных самолетов: Ил-76/ 86/ 96, Ан-72/ 74/124/224/148, Як-42, МиГ-29 и других. Из данного ТС изготовляются крупногабаритные детали для внутреннего силового набора, узлов шасси и сварных узлов, например, траверс и балок тележек основных шасси.

ВТ- 22И, полученный высокотехнологичным методом изотермического деформирования в условиях сверхпластичности, может обеспечить выпуск тонкостенных деталей сложной конфигурации и гарантирует надежную сварку титановых сплавов. Высокий и стабильный уровень механических свойств достигается однородной мелкозернистой структурой, что снижает трудоемкость мехобработки деталей на 35–40%.


Трубы из титанового сплава для теплообменников

Главная страница сайта О веществе TiO2
Виды диоксида титана Статьи о диоксиде титана
Использование диоксида титана в ЛКМ Ваши вопросы о двуокиси титана

Введение алюминия в титановые сплавы улучшает не только их механические свойства при различных температурах, но и значительно увеличивает их коррозионную стойкость и уменьшает взры-воопасность при работе деталей из титановых сплавов в азотно-кислотных средах.

В двойных сплавах на основе титана содержание алюминия доводят обычно только до 7%, так как более высокое содержание алюминия вызывает горячеломкость сплавов выше 85O0C

Введение алюминия в сплавы титана с другими металлами улучшает их свариваемость,

Легирование алюминия титаном. Добавление незначительного количества титана к алюминию существенно улучшает механические качества последнего; возрастает сопротивление разрыву и увеличивается предел упругости. Наилучшими механическими свойствами обладает алюминиевый сплав, содержащий 2% титана. Сопротивление его разрыву увеличивается в три раза по сравнению с сопротивлением алюминия, а эластичность приближается к эластичности пружинной бронзы. Но этот сплав очень неустойчив к действию кислорода воздуха. Электропроводность алюминия при легировании его титаном уменьшается. Введение более 2% титана повышает химическую стойкость алюминия; в частности, уменьшается коррозия алюминия под напряжением. Титан улучшает также свариваемость алюминия.

Сплавы AT. Так обозначают обычно титано-алюминиевые сплавы, причем добавляемое к обозначению AT число указывает содержание алюминия в сплаве в процентах. Сплавы AT, кроме алюминия и титана, содержат кремний, а также хром, железо и иногда другие металлы. Так, коррозионнрстойкие высокопрочные и жаропрочные сплавы на основе титана, разработанные в Институте металлургии им. Байкова и названные АТЗ, АТ4, АТ6 и АТ8, содержат, соответственно, 3, 4, 6, 8 ± 0,5% алюминия; кроме того, каждый из этих сплавов содержит 0,4—0,9% Cr, 0,25—0,6% Fe, 0,25— 0,6% Si и 0,01% В. Значения различных свойств сплавов АТЗ, АТ4, АТ6 и АТ8 приведены в Приложении 38. С увеличением содержания алюминия в сплавах AT температуры плавления их несколько снижаются, однако механические свойства значительно улучшаются. Сплавы AT сохраняют высокую прочность до 600° С. По мере увеличения содержания алюминия температура разупрочнения сплавов повышается. Чем больше алюминия в сплаве, тем выше модуль нормальной упругости и тем менее заметно он снижается при нагревании.

Титано-железные сплавы

Ферротитан. Практическое значение в черной металлургии имеют сплавы титана с железом, или ферротитан, содержащие титана не больше 23%. Таким образом, ферротитан представляет собой твердый раствор TiFe2 в а-железе, или же двухфазную систему,

пластиковый лоток с чугунной решеткой купить на www.Steelot.Ru
Вернуться в меню книги (стр. 201-300)
На правах рекламы
Вред диоксида титана Информация о вредности диоксида титана: действительно ли двуокись титана опасна и чем именно Комплектуйте список единоличных любовниц с пособничеством интернет сайта. Тут-то оставили свои контактовые сведения шлюхи Ульяновска разных возрастов и стандартов. Их каталог сексуальных услуг ощущает многообразием.

Copyright © 2008-2012 TitanDioxide.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки Диоксид титана TiO2

Жаропрочные Ti-сплавы

Жаропрочные титановые сплавы – ВТ3 1, ВТ8-1,ВТ-9, ВТ8М-1, ВТ-18, ВТ-25 (1000.0-1500.0МПа).

Читайте также:  Как заработать золото nfs no limits

ВТ8-1, ВТ8М-1 — эти марки титановых сплавов отличаются жаропрочностью, стойкостью от трещин и стабильностью при Т 400-550С. Они имеют низкую чувствительность к местным напряжениям и используются для авиационных двигателей, имеющих большой ресурс работы.

Отечественный сплав ВТ-25 с прочностным показателем до 1150.0 МПа, значительно превосходит зарубежные аналоги, обладает самыми высокими свойствами при Т до 550.0С.

ВТ-18 обладает самыми прочными свойствами при Т до 600.0С – лучший среди отечественных сплавов, используемых в промышленности.

Химические сплавы

Интерметаллические (химические) титановые сплавы основаны на так называемой интерметаллической фазе. Технический интерес представляют TiAl, Ti3Al, Al3Ti и Ti2AlNb. Свойства интерметаллидов находятся между керамикой и металлами. TiAl – жаропрочные титановые сплавы, демонстрируют превосходные свойства, такие как жаропрочность, стойкость к окислению и ползучести, низкую плотность и высокую усталостную прочность. При этом TiAl демонстрирует низкую пластичность. Это необходимо учитывать при проектировании компонентов, и это является основным препятствием для широкого использования во многих приложениях.

ТС используется для выпуска поковки, заготовки, пластины и листы из TiAl. Также доступны сложные отливки, потому что он применяется для некоторых высокотемпературных компонентов практически чистой формы. TiAl представляет интерес для таких применений, как лопасти реактивного двигателя, колеса компрессора для турбонагнетателей, автомобильных клапанов и другие жаростойких компонентов. Для высокотемпературного применения, требующего небольшого веса, это хорошая альтернатива суперсплавам до 850 C.

Маркировка титановых сплавов

Существуют две кристаллографические формы титана, учитывающихся при маркировке:

  • Альфа-титан, в котором атомы расположены в кристаллической решетке;
  • бета-титан, в котором атомы расположены в кристаллической решетке с кубическим телом (BCC).

Чистый титан существует в форме альфа-фазы при температуре выше 883 C и в форме бета-фазы при температуре ниже 883 C.Температура аллотропического превращения альфа-титана в бета-титан называется температурой бета-трансуса. Легирующие элементы в ТС могут стабилизировать либо альфа-фазу, либо бета-фазу сплава.

Алюминий (Al), галлий (Ga), азот (N), кислород (O) стабилизируют альфа-фазу.

Молибден (Mo), ванадий (V), вольфрам (W), тантал (Ta), кремний (Si) стабилизируют вета-фазу.

Титановые сплавы подразделяются на четыре группы по фазовому составу:

  1. Коммерчески чистые и низколегированные ТС. Он состоит из зерен-фазы и дисперсных сфероидных частиц бета-фазы. Небольшие количества железа, присутствующие в сплавах, стабилизируют бета-фазу и обладает относительно низкой механической прочностью и хорошей коррозионной стойкостью.
  2. Титановые альфа сплавы состоят исключительно из альфа-фазы. Они содержат алюминий в качестве основного легирующего элемента, стабилизирующего альфа-фазу. Они имеют хорошую вязкость разрушения и сопротивление ползучести в сочетании с умеренной механической прочностью, которая сохраняется при повышенных температурах. Такие ТС легко свариваются, но их работоспособность в горячем состоянии оставляет желать лучшего.
  3. Титановые альфа-бета сплавы, содержат 4-6% стабилизаторов вета-фазы, поэтому они состоят из смеси обеих фаз. Сплавы альфа-вета подвергаются термообработке. Они имеют высокую механическую прочность и хорошую горячую форму. Сопротивление ползучести таких ТС ниже, чем у альфа-сплавов.
  4. Титановые бета-сплавы богаты вета-фазой. Они содержат значительное количество вета-фазных стабилизаторов, термически обрабатываемыедо очень высокой прочности и имеют хорошую форму в горячем состоянии. Пластичность и усталостная прочность этих ТС в условиях термообработки низкие.

Титановые сплавы обозначаются согласно их составам:

  • Ti-5Al-2.5Sn идентифицирует титановый сплав, содержащий 5% алюминия и 2,5% олова.
  • Ti-6Al-4V идентифицирует Ti-сплав, содержащий 6% алюминия и 4% ванадия.

Параллельно этой системе обозначений существуют и другие системы обозначения титановых сплавов (ASTM, IMI, военная система).

Титановые сплавы и их особенности

Титановые сплавы отличаются от других материалов высокой удельной прочностью и жаропрочностью, сочетающейся с устойчивостью к разрушительному воздействию коррозии. Они также хорошо свариваются, парамагнитны и отличаются особыми свойствами, нашедшими свое применение в различных отраслях производства. Титановым сплавам нашлось применение там, где от материалов требуется устойчивость к высоким температурам, жаропрочность и неподверженность коррозии – в авиастроении, судостроении, ракетостроении, транспортном машиностроении и так далее.

Группы титановых сплавов

Эти сплавы делятся на три группы, включающие с себя:

конструкционные и высокопрочные сплавы – они имеют форму твердых растворов, благодаря чему достигается наиболее оптимальное сочетание прочности и пластичности;

жаропрочные сплавы – также имеют форму твердых растворов, в которых количество химического соединения может быть больше или меньше, что вызывает увеличение устойчивости к жару при небольшом снижении пластичности;

титановые сплавы на основе химического соединения – используются там, где необходима наибольшая устойчивость к жару, отличается низкой плотностью.

Каждые из этих групп включают в себя материалы с различными характеристиками, используемые в разных производственных процессах.

Марки титановых сплавов

Титановые сплавы делятся на различные марки, отличающиеся своими эксплуатационными характеристиками:

ВТ 1-00 и ВТ 1-0 – технический титан, который отличается большой пластичностью и может использоваться даже для получения фольги, прочность может увеличиваться нагартовкой;

ВТ5 (ВТ5Л) – легирован только алюминием, что увеличивает прочность и жаростойкость сплава, но при этом уменьшается пластичность;

ПТ-7М – этот титановый сплав отличается склонностью к деформации даже при комнатной температуре, используется в тонкостенных трубопроводах для агрессивных сред;

ОТ 4-0 – отличается малой прочностью и высокой технологичностью, легко сваривается при использовании любых видов сварки, но не упрочняется термически;

Сплав ВТ-6 – благодаря своим свойствам отлично подходит для использования в качестве материала при создании прутков, болтов, винтов и других креплений.

Титановые сплавы позволяют добиться высокой прочности, устойчивости к температуре и коррозии от изделия. Наша компания занимается реализацией продукции, изготовленной из этого материала, и у нас вы сможете заказать любой интересующий вас объем товара.

Химический состав титана

Марка

сплава

Титан Ti,% Алюминий Al,% Марганец Mn,% Вольфрам W,% Молибден Mo,% Ниобий Nb,% Ванадий Va,% Цирконий Zn,% Хром Cr,% Олово Sn,% Кремний Si,% Железо Fe,%
BT 1-00 99,05
BT 1-0 98,28
OT 4-0 96,018 1,4 1,3
OT 4-1 94,168 2,6 2
OT 4 91,668 6 2
BT 6 86,585 6,8 5,3
BT 5-1 88,665 6 3
BT 5 90,416 6,2
BT 6C 87,716 6,5 4,5
BT 3-1 85,785 7 3 2 0,4 0,7
BT 8 87,385 7 3,8 0,2
BT 9 85,986 7 3,8 2 0,35
BT 14 86,685 6,3 3,8 1,9
BT 15 74,368 3,6 8 11,5
BT 16 84,385 3,8 5,5 5
BT 18 84,465 8,2 1 1,5 1,8 0,18
BT 20 84,985 7 2 2,5 2,5
BT 22 79,206 5,7 5,5 5,5 1,5 1,5
BT 25 82,595 7,2 0,5-1,5 2,5 2,5 2,5 0,25
BT 18y 81,665 7,3 1 1,5 4,5 3 0,25
ПТ 3В 91,232 6 2,5
ПТ 7М 93,534 2,5 3
19 86,414 6,5 4 2,5
14 87,734 5,6 3,5 2,5
28 94,944 2,5 2
40 94,374 3,6 1,6
94,334 6
17 84,164 6,5 2,2 6,5

Примечание : Во всех сплавах допуск суммы Cu и Ni — 0,1 в том числе Ni — 0,08%, в сплавах, не содержащих Cr и Mn (последние — допуск в сумме = 0,15%). Во всех сплавах содержание Mo допускается частичная замена его W — 0,3%

Допустимое содержание примесей:

Марка сплава Углерод Железо Кремний Цирконий Кислород Азот Водород Сумма Примечание Допуск
не более
BT 1-00 0,05 0,2 0,08 0,1 0,04 0,08 0,1 Al 0,3
BT 1-0 0,07 0,3 0,1 0,2 0,04 0,01 0,3 Al 0,7
OT 4-0 0,1 0,25 0,12 0,3 0,15 0,05 0,012 0,3
OT 4-1 0,1 0,3 0,12 0,3 0,15 0,05 0,012 0,3
OT 4 0,1 0,3 0,12 0,3 0,15 0,05 0,012 0,3
BT 6 0,1 0,3 0,1 0,3 0,15 0,05 0,015 0,3
BT 5-1 0,1 0,3 0,12 0,3 0,15 0,05 0,015 0,3 Va 1,0
BT 5 0,1 0,3 0,12 0,3 0,2 0,05 0,015 0,3 Mo 0,8 Va 1,2
BT 6C 0,1 0,25 0,12 0,3 0,15 0,05 0,015 0,3
BT 3-1 0,1 0,5 0,15 0,05 0,015 0,3
BT 8 0,1 0,3 0,5 0,15 0,05 0,015 0,3
BT 9 0,1 0,25 0,15 0,05 0,015 0,3
BT 14 0,1 0,25 0,15 0,3 0,15 0,05 0,015 0,3
BT 15 0,1 0,3 0,15 0,12 0,05 0,012 0,3 Zn 1,5
BT 16 0,1 0,25 0,15 0,3 0,15 0,05 0,015 0,3
BT 18 0,1 0,15 0,14 0,05 0,015 0,3 Mo и Nb 0,9 — 2,1
BT 20 0,1 0,25 0,15 0,15 0,05 0,015 0,3
BT 22 0,1 0,15 0,3 0,18 0,05 0,015 0,3
BT 25 0,1 0,25 0,15 0,04 0,015 0,3 Fe 0,1
BT 18y 0,1 0,2 0,14 0,04 0,015 0,3
ПТ 3В 0,1 0,25 0,12 0,3 0,15 0,04 0,008 0,3
ПТ 7М 0,1 0,25 0,12 0,15 0,04 0,006 0,3
19 0,08 0,2 0,12 0,14 0,04 0,006
14 0,1 0,25 0,12 0,15 0,04 0,006
28 0,07 0,2 0,1 0,14 0,04 0,006
40 0,07 0,25 0,12 0,14 0,04 0,006
0,1 0,25 0,12 0,15 0,04 0,006
17 0,08 0,25 0,12 0,14 0,04 0,006

Производство титана и его сплавов

Титан производится с использованием процесса Kroll. Основные стадии включают извлечение, очистку, производство губки, создание сплава, а также формование. В начале выплавки производитель получает титановые концентраты с рудников. Хотя рутил можно использовать в его естественной форме, ильменит обрабатывают для удаления железа, чтобы он содержал не менее 85% диоксида титана. Эти материалы помещаются в реактор с псевдоожиженным слоем вместе с газообразным хлором и углеродом. Материал нагревают до 900 C, и последующая химическая реакция приводит к образованию нечистого тетрахлорида титана (TiCl4) и оксида углерода. Далее различные нежелательные хлориды металлов, которые образуются, должны быть удалены.

Прореагировавший металл помещается в большие дистилляционные емкости и нагревается. На этом этапе примеси отделяются с помощью фракционной перегонки и осаждения. На этом этапе удаляются хлориды металлов, в том числе железо, ванадий, цирконий, кремний и магний.

Очищенный тетрахлорид титана переносится в виде жидкости в реакторную емкость из нержавеющей стали. Затем добавляют магний, и контейнер нагревают до температуры около 1100 C. Аргон закачивается в емкость для удаления воздуха и предотвращает загрязнение сплава кислородом или азотом. Магний реагирует с хлором с образованием жидкого хлорида магния. Это оставляет твердое титановое твердое вещество, так как температура плавления титана выше, чем в реакции.

Твердое титановое вещество удаляют из реактора путем бурения, а затем обрабатывают водой и соляной кислотой для удаления избытка магния. Полученное твердое вещество представляет собой пористый металл, называемый губкой. Чистая титановая губка может быть преобразована в пригодный для использования сплав с помощью дуговой печи с расходуемым электродом. В этот момент губка смешивается с различными добавками сплава. Точное соотношение материала губки к сплаву формулируется в лаборатории до производства. Затем эту массу прессуют в компакты и сваривают вместе, образуя губчатый электрод.

Губчатый электрод помещают в вакуумно-дуговую печь для плавления. В этом охлаждаемом водой медном контейнере электрическая дуга используется для плавления губчатого электрода с образованием слитка. Весь воздух в контейнере либо удаляется (образуя вакуум), либо атмосфера заполняется аргоном для предотвращения загрязнения.

После изготовления слитка его вынимают из печи и проверяют на наличие дефектов. Поверхность может быть кондиционирована по требованию заказчика. Затем слиток отправляется покупателю готовой продукции, где он может быть измельчен и изготовлен в различные продукты.


Производство титана

Плотность титановых сплавов и другие характеристики

Поскольку по составу титановые сплавы представляют собой сочетание карбида титана и стальных связок, то они проявляют свойства, промежуточные между свойствами составляющих компонентов. Промежуточное положение занимают такие свойства сплавов, как плотность, коэффициент линейного расширения, прочность, электропроводность. Твердые титановые сплавы благодаря наличию стальной связки в составе материалов сохраняют магнитные свойства сталей.

Безвольфрамовые сплавы характеризуются довольно высокой механической прочностью, которая при сжатии возрастает с увеличением содержания тугоплавкой составляющей и уменьшением количества стальной связки, а при сжатии закаленных образцов превышает эти же значения для отожженных образцов, что связано с упрочнением стальной связки Прочность при изгибе увеличивается с ростом содержания стали в составе сплавов.

Основные физико-механические свойства, в том числе и плотность, титановых сплавов в сравнении со свойствами стандартных наиболее распространенных сплавов ВК8, Т15К6 и Т5К10 приведены в табл. 16.

Для повышения износостойкости безвольфрамовых сплавов рекомендуется проводить азотирование после их закалки в атмосфере диссоциированного аммиака при температуре 500…600 °С. Глубина азотированного слоя может составлять 0,075…0,10 мм. Азотирование увеличивает твердость материалов на 5… 6 единиц по HRC и их износостойкость.

Новые маловольфрамовые металлокерамические твердые сплавы на основе карбида и нитрида титана условно названы сплавами типа Т.

В сплавах Т отсутствует кобальт, а вольфрама в 4 – 7 раз меньше, чем в сплавах типа ВК и ТК. Плотность новых сплавов составляет 7,8… 8,8 г/см3, пористость – 1,0…1,5 %, предел прочности при изгибе различных модификаций сплавов равен 900… 1400 МПа, твердость HRA 86,5… 91,0.

Отличительной особенностью сплава типа Т является стабильность его механических свойств.

Твердые сплавы типа ТП имеют твердость HRA 89… 90 и ?из = 500… 2700 МПа. Они подразделяются на две группы: содержащие в связке железо и не содержащие. Сплавы первой группы, несмотря на высокие механические свойства, очень быстро изнашиваются при обработке стали даже на низких скоростях. Очевидно, наличие железа в связке из-за химического сродства со сталью делает сплавы непригодными для обработки стали резанием.

Область применения

Титановый сплав, который имеет высокую коррозионную стойкость, высокую удельную прочность и хорошую термостойкость, используется для различных частей космического корабля, включая наружную оболочку топливного бака и крылья. Сочетая легкий вес с высокой прочностью, титан помогает усилить планеры и повысить производительность реактивных двигателей. В случае космического челнока, титан используется для многих критических частей, включая наружные панели топливного бака и детали крыла.

В самолетах используется большое количество титанового сплава, потому что он легкий и чрезвычайно прочный при высоких температурах. ТС применяется для укрепления каркасной конструкции и способствует техническому прогрессу реактивных двигателей.

Титановые сплавы применение:

  • Установки для сжиженного природного газа;
  • установки опреснения морской воды;
  • нефтеперерабатывающие заводы;
  • атомные электростанции;
  • автоцистерны для химических реагентов, потому что ТС легок, устойчив к коррозии, и чрезвычайно сильный;
  • теплообменники, которые используются в экстремальных условиях высокой температуры и высокого давления;
  • биомедицинские приложения.

Огромными преимуществами титана являются его высокое отношение прочности к весу и антикоррозионность. В сочетании с нетоксичным состоянием и способностью эффективно противостоять коррозии от биологических жидкостей титан стал базовым металлом для имплантата в области медицины, со сроком службы более 20 лет.

Еще одним преимуществом Ti для применения в медицинской отрасли является его неферромагнитное свойство, позволяющее безопасно обследовать больных с применением МРТ и ЯМР.


Титановый протез сустава

Источник

Читайте также:  Медь 4 квадрата сколько держит нагрузку
Поделиться с друзьями
Металл и камни