Titan- jedna z tajemn?ch, m?lo prozkouman?ch makro?ivin ve v?d? a lidsk?m ?ivot?. I kdy? se tomu ne nadarmo ??k? „kosmick?“ prvek, proto?e. aktivn? se pou??v? ve vysp?l?ch oborech v?dy, techniky, l?ka?stv? a mnoha dal??mi zp?soby - to je prvek budoucnosti.

Tento kov je st??bro?ed? barvy (viz foto), nerozpustn? ve vod?. M? malou chemickou hustotu, proto se vyzna?uje lehkost?. Z?rove? je velmi pevn? a snadno zpracovateln? d?ky sv? tavitelnosti a ta?nosti. Prvek je chemicky inertn? d?ky p??tomnosti ochrann?ho filmu na povrchu. Titan nen? ho?lav?, ale jeho prach je v?bu?n?.

Objev tohoto chemick?ho prvku pat?? velk?mu milovn?kovi miner?l? Angli?anovi Williamu MacGregorovi. Titan ale st?le vd??? za sv? jm?no chemikovi Martinu Heinrichu Klaprothovi, kter? jej objevil nez?visle na McGregorovi.

Domn?nky o d?vodech, pro? se tomuto kovu ??kalo „titan“, jsou romantick?. Podle jedn? verze je jm?no spojeno se starov?k?mi ?eck?mi bohy Tit?ny, jejich? rodi?i byli b?h Uran a bohyn? Gaia, ale podle druh? poch?z? ze jm?na kr?lovny v?l – Titanie.

A? je to jak chce, tato makro?ivina je dev?t? nejv?ce se vyskytuj?c? v p??rod?. Je sou??st? pletiv z?stupc? fl?ry a fauny. V mo?sk? vod? je ho hodn? (a? 7 %), ale v p?d? ho obsahuje jen 0,57 %. Na z?soby titanu je nejbohat?? ??na, n?sledovan? Ruskem.

Akce Titan

P?soben? makroprvku na t?lo je zp?sobeno jeho fyzik?ln?-chemick?mi vlastnostmi. Jeho ??stice jsou velmi mal?, mohou pronikat do bun??n? struktury a ovliv?ovat jej? pr?ci. P?edpokl?d? se, ?e d?ky sv? inertnosti makronutrient chemicky neinteraguje s dr??div?mi l?tkami, a proto nen? toxick?. Fyzick?m p?soben?m se v?ak dost?v? do kontaktu s bu?kami tk?n?, org?n?, krve, lymfy, co? vede k jejich mechanick?mu po?kozen?. Prvek tak m??e sv?m p?soben?m po?kodit jedno- a dvouvl?knovou DNA, po?kodit chromozomy, co? m??e v?st k riziku vzniku rakoviny a k poru?e genetick?ho k?du.

Uk?zalo se, ?e ??stice makro?ivin nejsou schopny proch?zet k???. Do nitra ?lov?ka se proto dost?vaj? pouze potravou, vodou a vzduchem.

Titan se l?pe vst?eb?v? gastrointestin?ln?m traktem (1-3 %), ale pouze asi 1 % se vst?eb?v? d?chac?mi cestami, ale jeho obsah v t?le se koncentruje jako v plic?ch (30 %). S ??m to souvis?? Po anal?ze v?ech v??e uveden?ch ??sel m??eme doj?t k n?kolika z?v?r?m. Za prv?, titan je obecn? t?lem ?patn? absorbov?n. Za druh?, prost?ednictv?m gastrointestin?ln?ho traktu se titan vylu?uje stolic? (0,52 mg) a mo?? (0,33 mg), ale v plic?ch je takov? mechanismus slab? nebo zcela chyb?, proto?e s v?kem u ?lov?ka se koncentrace titanu v tomto org?nu zv??? t?m?? 100kr?t. Jak? je d?vod tak vysok? koncentrace p?i tak slab? absorpci? S nejv?t?? pravd?podobnost? je to kv?li neust?l?mu napad?n? na?eho t?la prachem, ve kter?m je v?dy titanov? slo?ka. Krom? toho je v tomto p??pad? nutn? vz?t v ?vahu na?i ekologii a dostupnost pr?myslov?ch za??zen? v bl?zkosti s?del.

Ve srovn?n? s pl?cemi, v jin?ch org?nech, jako je slezina, nadledviny, ?t?tn? ?l?za, z?st?v? obsah makronutrient? po cel? ?ivot nezm?n?n. P??tomnost prvku je tak? pozorov?na v lymf?, placent?, mozku, ?ensk?m mate?sk?m ml?ce, kostech, nehtech, vlasech, o?n? ?o?ce, epiteli?ln?ch tk?n?ch.

T?m, ?e je titan v kostech, pod?l? se na jejich f?zi po zlomenin?ch. Pozitivn? ??inek je tak? pozorov?n u regenera?n?ch proces? prob?haj?c?ch v po?kozen?ch pohybliv?ch kostn?ch kloubech p?i artritid? a artr?ze. Tento kov je siln? antioxidant. Oslabuje p?soben? voln?ch radik?l? na k??i a krevn? bu?ky, chr?n? cel? t?lo p?ed p?ed?asn?m st?rnut?m a opot?eben?m.

Soust?ed?n? v ??stech mozku odpov?dn?ch za zrak a sluch pozitivn? ovliv?uje jejich fungov?n?. P??tomnost kovu v nadledvin?ch a ?t?tn? ?l?ze znamen? jeho ??ast na produkci hormon? zapojen?ch do metabolismu. Pod?l? se tak? na tvorb? hemoglobinu, tvorb? ?erven?ch krvinek. Sn??en?m obsahu cholesterolu a mo?oviny v krvi hl?d? jej? norm?ln? slo?en?.

Negativn? ??inek titanu na t?lo je zp?soben t?m, ?e to je t??k? kov. Jakmile je v t?le, ne?t?p? se a nerozkl?d?, ale usazuje se v org?nech a tk?n?ch ?lov?ka, otravuje ho a zasahuje do ?ivotn? d?le?it?ch proces?. Nekoroduje a je odoln? v??i z?sad?m a kyselin?m, tak?e na n?j ?alude?n? ???va nen? schopna p?sobit.

Slou?eniny titanu maj? schopnost blokovat kr?tkovlnn? ultrafialov? z??en? a nejsou absorbov?ny k???, tak?e je lze pou??t k ochran? poko?ky p?ed ultrafialov?m z??en?m.

Bylo prok?z?no, ?e kou?en? mnohon?sobn? zvy?uje p??jem kovu do plic ze vzduchu. Nen? to d?vod, pro? s t?mto zlozvykem skoncovat!

Denn? sazba – jak? je pot?eba chemick?ho prvku?

Denn? norma makronutrientu je d?na t?m, ?e lidsk? t?lo obsahuje p?ibli?n? 20 mg titanu, z toho 2,4 mg je v plic?ch. Ka?d? den t?lo p?ij?m? 0,85 mg l?tky potravou, 0,002 mg vodou a 0,0007 mg vzduchem. Denn? sazba pro titan je velmi podm?n?n?, proto?e d?sledky jeho vlivu na org?ny nebyly pln? prozkoum?ny. P?ibli?n? je to asi 300-600 mcg denn?. Neexistuj? ??dn? klinick? ?daje o d?sledc?ch p?ekro?en? t?to normy - v?e je ve f?zi pilotn?ch studi?.

nedostatek titanu

Podm?nky, za kter?ch by byl pozorov?n nedostatek kovu, nebyly identifikov?ny, tak?e v?dci do?li k z?v?ru, ?e v p??rod? neexistuj?. Ale jeho nedostatek je pozorov?n u v?t?iny z?va?n?ch onemocn?n?, kter? mohou zhor?it stav pacienta. Tuto nev?hodu lze odstranit p??pravky obsahuj?c?mi titan.

Vliv p?ebyte?n?ho titanu na t?lo

Nadbytek makroprvku jednor?zov?ho p??jmu titanu do t?la nebyl zji?t?n. Pokud p?edpokl?dejme, ?e ?lov?k spolkl titanov? kol?k, pak z?ejm? nen? t?eba mluvit o otrav?. S nejv?t?? pravd?podobnost? kv?li sv? inertnosti prvek nep?ijde do kontaktu, ale bude p?irozen? odstran?n.

Velk? nebezpe?? je zp?sobeno systematick?m zvy?ov?n?m koncentrace makroprvku v d?chac?m syst?mu. To vede k po?kozen? d?chac?ho a lymfatick?ho syst?mu. Existuje tak? p??m? ?m?ra mezi stupn?m silik?zy a obsahem prvku v d?chac?m syst?mu. ??m vy??? je jeho obsah, t?m je onemocn?n? z?va?n?j??.

P?ebytek t??k?ch kov? je pozorov?n u lid? pracuj?c?ch v chemick?ch a metalurgick?ch podnic?ch. Chlorid titani?it? je nejnebezpe?n?j?? - za 3 pracovn? roky za??n? projev t??k?ch chronick?ch onemocn?n?.

Takov? onemocn?n? se l??? speci?ln?mi l?ky a vitam?ny.

Jak? jsou zdroje?

Prvek se do lidsk?ho t?la dost?v? p?edev??m s potravou a vodou. Nejv?ce je to v lu?t?nin?ch (hr?ch, fazole, ?o?ka, fazole) a obilovin?ch (?ito, je?men, pohanka, oves). Jeho p??tomnost byla odhalena v ml??n?ch a masov?ch pokrmech a tak? ve vejc?ch. Rostliny obsahuj? v?ce tohoto prvku ne? zv??ata. Jeho obsah je zvl??t? vysok? v ?as?ch - k?ovinat?ch kladofor?ch.

V?echny potravin??sk? v?robky obsahuj?c? potravin??sk? barvivo E171 obsahuj? tento oxid kovu. Pou??v? se p?i v?rob? om??ek a ko?en?. ?kodlivost t?to p??sady je sporn?, proto?e oxid titani?it? je prakticky nerozpustn? ve vod? a ?alude?n? ???v?.

Indikace pro pou?it?

Existuj? n?znaky pou?it? prvku, navzdory skute?nosti, ?e tento kosmick? prvek je st?le m?lo studov?n, je aktivn? pou??v?n ve v?ech oblastech medic?ny. Pro svou pevnost, odolnost proti korozi a biologickou inertnost je ?iroce pou??v?n v oblasti protetiky pro v?robu implant?t?. Pou??v? se ve stomatologii, neurochirurgii, ortopedii. Pro jeho odolnost se z n?j vyr?b?j? chirurgick? n?stroje.

Dioxid t?to l?tky se pou??v? p?i l??b? ko?n?ch onemocn?n? jako je cheilitida, herpes, akn?, z?n?ty ?stn? sliznice. Odstra?uj? hemangiom obli?eje.

Kovov? nikl se pod?l? na eliminaci lok?ln? pokro?il?ho karcinomu hrtanu. Pou??v? se k n?hrad? endoprot?zy hrtanu a pr?du?nice. Pou??v? se tak? k l??b? infikovan?ch ran v kombinaci s roztoky antibiotik.

Makronutrientn? glycerosolv?t aquakomplex podporuje hojen? ulcer?zn?ch ran.

V?dc?m z cel?ho sv?ta se otev?r? mnoho p??le?itost? ke studiu prvku budoucnosti, proto?e jeho fyzik?ln?-chemick? vlastnosti jsou vysok? a mohou lidstvu p?in?st neomezen? v?hody.

- prvek 4 skupiny 4 dan?ho obdob?. P?echodn? kov vykazuje z?sadit? i kysel? vlastnosti, je v p??rod? pom?rn? roz???en? - 10. m?sto. Pro n?rodn? hospod??stv? je nejzaj?mav?j?? kombinace vysok? tvrdosti kovu a lehkosti, co? z n?j ?in? nepostradateln? prvek pro leteck? pr?mysl. Tento ?l?nek v?m ?ekne o zna?en?, legov?n? a dal??ch vlastnostech titanov?ho kovu, poskytne obecn? popis a zaj?mav? fakta o n?m.

Vzhledov? se kov nejv?ce podob? oceli, ale jeho mechanick? vlastnosti jsou vy???. Titan se z?rove? vyzna?uje n?zkou hmotnost? - molekulov? hmotnost 22. Fyzik?ln? vlastnosti prvku byly prostudov?ny celkem dob?e, ale siln? z?vis? na ?istot? kovu, co? vede k v?razn?m odchylk?m.

Krom? toho z?le?? na jeho specifick?ch chemick?ch vlastnostech. Titan je odoln? v??i alk?li?m, kyselin? dusi?n? a z?rove? prudce interaguje se such?mi halogeny a p?i vy???ch teplot?ch s kysl?kem a dus?kem. Je?t? hor?? je, ?e za?ne absorbovat vod?k i p?i pokojov? teplot?, pokud je tam aktivn? povrch. A v tavenin? absorbuje kysl?k a vod?k tak intenzivn?, ?e taven? mus? prob?hat ve vakuu.

Dal??m d?le?it?m znakem, kter? ur?uje fyzik?ln? vlastnosti, je existence 2 f?z? stavu.

• N?zk? teplota- a-Ti m? ?estihrannou t?sn? uzav?enou m???ku, hustota l?tky je 4,55 g / cu. cm (p?i 20 C).
• vysok? teplota- v-Ti se vyzna?uje kubickou m???kou centrovanou na t?lo, hustota f?ze je men?? - 4,32 g / cu. viz (p?i 900C).

Teplota f?zov?ho p?echodu - 883 C.

Za norm?ln?ch podm?nek je kov pokryt ochrann?m oxidov?m filmem. V jeho nep??tomnosti je titan velk?m nebezpe??m. Tak?e titanov? prach m??e explodovat, teplota takov?ho z?blesku je 400C. Titanov? t??sky jsou po??rn? nebezpe?n?m materi?lem a jsou skladov?ny ve speci?ln?m prost?ed?.

Video n??e vypr?v? o struktu?e a vlastnostech titanu:

Vlastnosti a charakteristiky titanu

Titan je dnes nejodoln?j?? ze v?ech existuj?c?ch technick?ch materi?l?, a proto se i p?es obt??nost z?sk?v?n? a vysok? po?adavky na bezpe?nost pou??v? pom?rn? ?iroce. Fyzik?ln? vlastnosti prvku jsou pon?kud neobvykl?, ale velmi z?vis? na ?istot?. ?ist? titan a slitiny se tedy aktivn? pou??vaj? v raketov?m a leteck?m pr?myslu, technick? titan je naopak nevhodn?, proto?e vlivem ne?istot ztr?c? pevnost p?i vysok?ch teplot?ch.

hustota kovu

Hustota l?tky se m?n? s teplotou a f?z?.

• P?i teplot?ch od 0 do bodu t?n? kles? z 4,51 na 4,26 g / cu. cm a b?hem f?zov?ho p?echodu jej zv???te o 0,15 % a pot? op?t sn???te.
• Hustota tekut?ho kovu je 4,12 g/m3. cm, a pak kles? s rostouc? teplotou.

Body t?n? a varu

F?zov? p?echod odd?luje v?echny vlastnosti kovu do kvalit, kter? mohou vykazovat a- a v-f?ze. Hustota do 883 C se tedy t?k? kvalit a-f?ze a bod? t?n? a varu - parametr? v-f?ze.

• Teplota t?n? titanu (ve stupn?ch) je 1668+/-5 C;
• Bod varu dosahuje 3227 C.

Spalov?n? titanu je diskutov?no v tomto videu:

Mechanick? vlastnosti

Titan je asi 2x pevn?j?? ne? ?elezo a 6x pevn?j?? ne? hlin?k, co? z n?j ?in? tak cenn? konstruk?n? materi?l. Exponenty se vztahuj? k vlastnostem a-f?ze.

• Pevnost l?tky v tahu je 300–450 MPa. Indik?tor lze zv??it na 2000 MPa p?id?n?m n?kter?ch prvk? a tak? pou?it?m speci?ln?ho zpracov?n? - kalen? a st?rnut?.

Zaj?mav? je, ?e titan si zachov?v? vysokou m?rnou pevnost i p?i nejni???ch teplot?ch. Nav?c s klesaj?c? teplotou se zvy?uje pevnost v ohybu: p?i +20 C je indik?tor 700 MPa a p?i -196 - 1100 MPa.

• Elasticita kovu je relativn? n?zk?, co? je v?znamnou nev?hodou l?tky. Modul pru?nosti za norm?ln?ch podm?nek 110,25 GPa. Krom? toho se titan vyzna?uje anizotropi?: elasticita v r?zn?ch sm?rech dosahuje r?zn?ch hodnot.
• Tvrdost l?tky na stupnici HB je 103. Nav?c je tento ukazatel zpr?m?rov?n. V z?vislosti na ?istot? kovu a povaze ne?istot m??e b?t tvrdost vy???.
• Podm?n?n? mez kluzu je 250–380 MPa. ??m vy??? je tento ukazatel, t?m l?pe v?robky l?tky odol?vaj? zat??en? a t?m v?ce odol?vaj? opot?eben?. Index titanu p?evy?uje index hlin?ku 18kr?t.

Ve srovn?n? s jin?mi kovy se stejnou m???kou m? kov velmi slu?nou ta?nost a kujnost.

Tepeln? kapacita

Kov se vyzna?uje n?zkou tepelnou vodivost?, proto se v p??slu?n?ch oblastech nevyu??v? nap??klad v?roba termoelektrod.

• Jeho tepeln? vodivost je 16,76 l, W / (m x stupe?). To je 4kr?t m?n? ne? ?elezo a 12kr?t m?n? ne? ?elezo.
• Ale koeficient tepeln? rozta?nosti titanu je za norm?ln? teploty zanedbateln? a s rostouc? teplotou se zvy?uje.
• Tepeln? kapacita kovu je 0,523 kJ/(kg K).

Elektrick? charakteristiky

Jak tomu ?asto b?v?, n?zk? tepeln? vodivost vede k n?zk? elektrick? vodivosti.

• Elektrick? odpor kovu je velmi vysok? - 42,1·10 -6 ohm·cm za norm?ln?ch podm?nek. Pokud budeme uva?ovat vodivost st??bra za 100 %, pak vodivost titanu bude 3,8 %.
• Titan je paramagnet, to znamen?, ?e nem??e b?t zmagnetizov?n v poli, jako ?elezo, ale tak? vytla?en z pole, proto?e to nebude. Tato vlastnost line?rn? kles? s klesaj?c? teplotou, ale po p?ekro?en? minima se pon?kud zvy?uje. Specifick? magnetick? susceptibilita je 3,2 10-6 G-1. Je t?eba poznamenat, ?e susceptibilita, stejn? jako elasticita, tvo?? anizotropii a m?n? se v z?vislosti na sm?ru.

P?i teplot? 3,8 K se titan st?v? supravodi?em.

Odolnost proti korozi

Za norm?ln?ch podm?nek m? titan velmi vysok? antikorozn? vlastnosti. Na vzduchu je pokryta vrstvou oxidu titani?it?ho o tlou??ce 5–15 mikron?, kter? poskytuje vynikaj?c? chemickou inertnost. Kov nekoroduje na vzduchu, mo?sk?m vzduchu, mo?sk? vod?, mokr?m chl?ru, chl?rov? vod? a mnoha dal??ch technologick?ch ?e?en?ch a ?inidlech, d?ky ?emu? je materi?l nepostradateln? v chemick?m, pap?rensk?m a ropn?m pr?myslu.

Se zv??en?m teploty nebo siln?m brou?en?m kovu se obraz dramaticky zm?n?. Kov reaguje t?m?? se v?emi plyny, kter? tvo?? atmosf?ru, a v kapaln?m stavu je tak? pohlcuje.

Bezpe?nost

Titan je jedn?m z biologicky nejinertn?j??ch kov?. V l?ka?stv? se pou??v? k v?rob? prot?z, proto?e je odoln? proti korozi, lehk? a odoln?.

Oxid titani?it? nen? tak bezpe?n?, i kdy? se pou??v? mnohem ?ast?ji – nap??klad v kosmetick?m a potravin??sk?m pr?myslu. Podle n?kter?ch zpr?v - UCLA, v?zkum profesora patologie Roberta Shistle, nano??stice oxidu titani?it?ho ovliv?uj? genetick? apar?t a mohou p?isp?vat k rozvoji rakoviny. L?tka nav?c nepronik? k???, tak?e nebezpe?? nep?edstavuje pou?it? opalovac?ch kr?m?, kter? obsahuj? oxid, ale nebezpe?n? m??e b?t l?tka, kter? se do t?la dostane - s potravin??sk?mi barvivy, biologick?mi dopl?ky.

Titan je jedine?n? pevn?, tvrd? a lehk? kov s velmi zaj?mav?mi chemick?mi a fyzik?ln?mi vlastnostmi. Tato kombinace je tak cenn?, ?e ani pot??e s taven?m a rafinac? titanu v?robce nezastav?.

Toto video v?m ?ekne, jak rozli?it titan od oceli:

Titan - kov v?ly. ?ivel je alespo? pojmenov?n po kr?lovn? t?chto b?jn?ch tvor?. Titania, stejn? jako v?ichni jej? p??buzn?, se vyzna?ovala vzdu?nost?.

V?ly mohou l?tat nejen s k??dly, ale tak? s n?zkou hmotnost?. Titan je tak? lehk?. Hustota prvku je nejmen?? mezi kovy. Tady kon?? podobnost s v?lami a za??n? ?ist? v?da.

Chemick? a fyzik?ln? vlastnosti titanu

Titan je prvek st??b?it? b?l? barvy, s v?razn?m leskem. V odlesc?ch kovu m??ete vid?t r??ovou, modrou a ?ervenou. T?pyt se v?emi barvami duhy je charakteristick?m znakem 22. prvku.

Jeho z??e je v?dy jasn?, proto?e odoln? proti titanu ke korozi. Materi?l je p?ed n?m chr?n?n oxidov?m filmem. Vznik? na povrchu p?i standardn? teplot?.

V?sledkem je, ?e koroze kov? nen? hrozn? ani na vzduchu, ani ve vod?, nebo nap??klad ve v?t?in? agresivn?ch prost?ed?. Chemici tak naz?vali sm?s koncentrovan?ch a kyselin.

22. prvek taje p?i 1 660 stupn?ch Celsia. Ukazuje se, titan - ne?elezn? kov??ruvzdorn? skupina. Materi?l za?ne ho?et d??ve, ne? zm?kne.

P?i 1200 stupn?ch se objev? b?l? plamen. L?tka se va?? p?i 3260 stupn?ch Celsia. Roztaven?m prvku se st?v? visk?zn?m. Mus?te pou??t speci?ln? ?inidla, kter? zabra?uj? lepen?.

Pokud je tekut? hmota kovu visk?zn? a lepkav?, pak je titan ve stavu pr??ku v?bu?n?. Aby „bomba“ fungovala, sta?? zah??t? na 400 stup?? Celsia. P?ij?m? tepelnou energii, prvek ji ?patn? p?en???.

Titan se tak? nepou??v? jako elektrick? vodi?. Materi?l je v?ak cen?n pro svou pevnost. V kombinaci s n?zkou hustotou a hmotnost? je u?ite?n? v mnoha pr?myslov?ch odv?tv?ch.

Chemicky je titan pom?rn? aktivn?. Tak ?i onak, kov interaguje s v?t?inou prvk?. V?jimky: - inertn? plyny, , sod?k, drasl?k, , v?pn?k a .

Tak mal? mno?stv? l?tek lhostejn?ch k titanu komplikuje proces z?sk?v?n? ?ist?ho prvku. Nen? snadn? vyrobit a titanov? kovov? slitiny. Pr?mysln?ci se to v?ak nau?ili. Praktick? vyu?it? sm?s? na b?zi 22. l?tky je p??li? vysok?.

Aplikace titanu

Mont?? letadel a raket – tam se to hod? p?edev??m titan. Koupit kov nutn? ke zv??en? tepeln? odolnosti a tepeln? odolnosti trupu. Tepeln? odolnost - odolnost v??i vysok?m teplot?m.

Jsou nap??klad nevyhnuteln? p?i urychlov?n? rakety v atmosf??e. Tepeln? odolnost je zachov?n? v?t?iny mechanick?ch vlastnost? slitiny v "ohniv?ch" podm?nk?ch. To znamen?, ?e u titanu se v?konnostn? charakteristiky d?l? nem?n? v z?vislosti na podm?nk?ch prost?ed?.

Vhod p?ijde i odolnost 22. kovu v??i korozi. Tato vlastnost je d?le?it? nejen p?i v?rob? stroj?. Prvek jde do ban?k a dal??ho n??in? pro chemick? laborato?e, st?v? se surovinou pro ?perky.

Suroviny nejsou levn?. Ale ve v?ech pr?myslov?ch odv?tv?ch jsou n?klady hrazeny ?ivotnost? titanov?ch v?robk?, jejich schopnost? zachovat si sv?j p?vodn? vzhled.

Tedy s?rie pokrm? od firmy Petrohrad "N?va" "Kovov? tit?n." PK“ umo??uje pou??vat p?i sma?en? kovov? l??ce. Zni?ili by teflon, po?kr?bali ho. Titanov? povlak nen? ovlivn?n ?toky oceli a hlin?ku.

To mimochodem plat? i pro ?perky. Prsten vyroben? ze zlata nebo zlata se snadno po?kr?be. Titanov? modely z?st?vaj? hladk? po cel? desetilet?. Proto se 22. prvek za?al pova?ovat za surovinu pro snubn? prsteny.

P?nev "Titan Metal" lehk?, jako n?dob? s teflonem. 22. prvek je jen o m?lo t???? ne? hlin?k. To inspirovalo nejen z?stupce lehk?ho pr?myslu, ale tak? specialisty na automobilov? pr?mysl. Nen? ??dn?m tajemstv?m, ?e auta maj? spoustu hlin?kov?ch d?l?.

Jsou pot?ebn? ke sn??en? hmotnosti dopravy. Ale titan je siln?j??. Pokud jde o reprezentativn? automobily, automobilov? pr?mysl t?m?? zcela p?e?el na pou??v?n? 22. kovu.

D?ly vyroben? z titanu a jeho slitin sni?uj? hmotnost spalovac?ho motoru o 30 %. Pouzdro je tak? odleh?eno, nicm?n? cena roste. Hlin?k je st?le levn?j??.

Firma "Neva Metal Titan", recenze o kter? je ponech?no zpravidla znam?nko plus, vyr?b? n?dob?. Automobilov? zna?ky pou??vaj? titan pro automobily. d?t prvku tvar prsten?, n?u?nic a n?ramk?. V t?to s?rii p?evod? nen? dostatek l?ka?sk?ch spole?nost?.

22. kov je surovinou pro prot?zy a chirurgick? n?stroje. Produkty nemaj? t?m?? ??dn? p?ry, tak?e se snadno sterilizuj?. Krom? toho titan, proto?e je lehk?, vydr?? obrovsk? zat??en?. Co jin?ho je pot?eba, kdy? je nap??klad m?sto kolenn?ch vaz? um?st?na ciz? ??st?

Absenci p?r? v materi?lu oce?uj? ?sp??n? restaurat??i. D?le?it? je ?istota skalpel? chirurga. D?le?it? je ale tak? ?istota pracovn?ch ploch kucha??. Aby j?dlo z?stalo bezpe?n?, je kr?jeno a napa?ov?no na titanov?ch stolech.

Ne?kr?bou a snadno se ?ist?. Za??zen? st?edn? ?rovn? zpravidla pou??vaj? ocelov? n?dob?, kter? je v?ak v kvalit? hor??. V restaurac?ch s michelinsk?mi hv?zdami je proto vybaven? titanov?.

T??ba titanu

Prvek pat?? mezi 20 nejb??n?j??ch na Zemi a je p?esn? uprost?ed ?eb???ku. Podle hmotnosti k?ry planety je obsah titanu 0,57 %. Na litr mo?sk? vody p?ipad? 0,001 miligramu 24. kovu. B?idlice a j?ly prvku obsahuj? 4,5 kilogramu na tunu.

V kysel?ch hornin?ch, tedy bohat?ch na oxid k?emi?it?, p?ipad? na titan 2,3 kilogramu na tis?c. V hlavn?ch lo?isk?ch vytvo?en?ch z magmatu je 22. kov asi 9 kg na tunu. Nejm?n? titanu se skr?v? v ultrabazick?ch hornin?ch s 30% obsahem oxidu k?emi?it?ho – 300 gram? na 1 000 kilogram? surovin.

Navzdory roz???enosti v p??rod? se v n? ?ist? titan nenach?z?. Materi?lem pro z?sk?n? 100% kovu byl jeho jodid. Tepeln? rozklad l?tky provedli Arkel a De Boer. To jsou nizozem?t? chemici. Experiment byl ?sp??n? v roce 1925. V 50. letech 20. stolet? za?ala s?riov? v?roba.

Sou?asn?ci zpravidla extrahuj? titan z jeho oxidu. Jedn? se o miner?l zvan? rutil. M? nejmen?? mno?stv? ciz?ch ne?istot. Vypadaj? jako titanit a.

P?i zpracov?n? ilmenitov?ch rud z?st?v? struska. Je to on, kdo slou?? jako materi?l pro z?sk?n? 22. prvku. Na v?stupu je por?zn?. Sekund?rn? p?etaven? mus?me prov?d?t ve vakuov?ch pec?ch s p??davkem.

P?i pr?ci s oxidem titani?it?m se do n?j p?id?v? ho???k a chl?r. Sm?s se zah??v? ve vakuov?ch pec?ch. Teplota se zvy?uje, dokud se v?echny p?ebyte?n? prvky neodpa??. Z?st?v? na dn? n?dob ?ist? titan. Metoda se naz?v? ho???kov? term?ln?.

Byla tak? vypracov?na hydridovo-v?penat? metoda. Je zalo?en na elektrol?ze. Vysok? proud umo??uje separaci hydridu kovu na titan a vod?k. Nad?le se pou??v? jodidov? metoda extrakce prvku, vyvinut? v roce 1925. V 21. stolet? je v?ak ?asov? nejn?ro?n?j?? a nejdra???, a tak se na n?j za??n? zapom?nat.

Cena titanu

Na cena kovu titan sada na kilogram. Na za??tku roku 2016 to bylo asi 18 americk?ch dolar?. Sv?tov? trh s 22. prvkem dos?hl za posledn? rok 7 000 000 tun. Nejv?t??mi dodavateli jsou Rusko a ??na.

To je zp?sobeno rezervami v nich prozkouman?mi a vhodn?mi pro rozvoj. V druh? polovin? roku 2015 za?ala popt?vka po titanu a plechech klesat.

Kov se tak? prod?v? ve form? dr?tu, r?zn?ch ??st?, nap??klad trubek. Jsou mnohem levn?j?? ne? ceny akci?. Ale mus?te zv??it, co je v drah?ch kamenech ?ist? titan a slitiny na jeho b?zi se pou??vaj? ve v?robc?ch.

1metal.com Hutn? tr?i?t? 1metal.com Stru?n? informace o titanu a jeho slitin?ch ukrajinsk?ch spole?nost? na platform? pro obchodov?n? s kovy 1metal.com 4,6 hv?zdi?ky na z?klad? 95

Titan?iroce roz???en v zemsk? k??e, kde obsahuje asi 6 %, a co do prevalence je na ?tvrt?m m?st? po hlin?ku, ?eleze a ho???ku. Pr?myslov? zp?sob jeho t??by se v?ak rozvinul a? ve 40. letech dvac?t?ho stolet?. D?ky pokroku v oblasti v?roby letadel a raket se intenzivn? rozv?j? v?roba titanu a jeho slitin. To je zp?sobeno kombinac? tak cenn?ch vlastnost? titanu, jako je n?zk? hustota, vysok? m?rn? pevnost (s v /r x G), odolnost proti korozi, vyrobitelnost p?i tlakov?m zpracov?n? a sva?itelnost, odolnost proti chladu, nemagneti?nost a ?adu dal??ch cenn?ch fyzik?ln?ch a mechanick?ch vlastnost? uveden?ch n??e.

Charakteristika fyzik?ln?ch a mechanick?ch vlastnost? titanu (VT1-00)

Titan m? dv? polymorfn? modifikace: a-titan s ?estihrannou t?sn? uzav?enou m???kou s te?kami A= 0,296 nm, S= 0,472 nm a vysokoteplotn? modifikace b-titanu s kubickou m???kou centrovanou na t?lo s periodou A\u003d 0,332 nm p?i 900 ° C. Teplota polymorfn? a "b-transformace je 882 ° C.

Mechanick? vlastnosti titanu v?razn? z?vis? na obsahu ne?istot v kovu. Existuj? interstici?ln? ne?istoty – kysl?k, dus?k, uhl?k, vod?k a substitu?n? ne?istoty, mezi kter? pat?? ?elezo a k?em?k. Ne?istoty sice zvy?uj? pevnost, z?rove? v?ak prudce sni?uj? ta?nost a nejsiln?j?? negativn? vliv maj? interstici?ln? ne?istoty, zejm?na plyny. Zaveden?m pouze 0,003 % H, 0,02 % N nebo 0,7 % O ztr?c? titan zcela svou schopnost plastick? deformace a st?v? se k?ehk?m.

Zvl??t? ?kodliv? je vod?k, kter? zp?sobuje vod?kov? k?ehkost slitiny titanu. Vod?k se do kovu dost?v? p?i taven? a n?sledn?m zpracov?n?, zejm?na p?i mo?en? polotovar?. Vod?k je m?lo rozpustn? v a-titanu a tvo?? lamel?rn? hydridov? ??stice, kter? sni?uj? r?zovou hou?evnatost a jsou zvl??t? negativn? p?i zpo?d?n?ch lomov?ch zkou?k?ch.

Pr?myslov? zp?sob v?roby titanu spo??v? v obohacov?n? a chloraci titanov? rudy s n?sledn?m z?sk?v?n?m z chloridu titani?it?ho s kovov?m ho???kem (ho???kov? term?ln? metoda). Z?skan? touto metodou titanov? houba(GOST 17746–79), v z?vislosti na chemick?m slo?en? a mechanick?ch vlastnostech se vyr?b?j? n?sleduj?c? jakosti:
TG-90, TG-100, TG-110, TG-120, TG-130, TG-150, TG-T V (viz tabulka 17.1). ??sla znamenaj? tvrdost podle Brinella HB, T B - tvrd?.

Pro z?sk?n? monolitick?ho titanu se houba mele na pr??ek, lisuje a slinuje nebo p?etavuje v obloukov?ch pec?ch ve vakuu nebo atmosf??e inertn?ho plynu.

Mechanick? vlastnosti titanu se vyzna?uj? dobrou kombinac? pevnosti a ta?nosti. Nap??klad komer?n? ?ist? titan VT1-0 m?: sin = 375–540 MPa, s 0,2 = 295–410 MPa, d ? 20% a tyto vlastnosti nejsou hor?? ne? u ?ady uhl?kov?ch a Cr-Ni korozivzdorn?ch ocel?.

Vysok? ta?nost titanu ve srovn?n? s jin?mi kovy s m???kou hcp (Zn, Mg, Cd) je vysv?tlena velk?m po?tem syst?m? skluzu a twinningu d?ky mal?mu pom?ru S/A= 1,587. To je z?ejm? d?vodem vysok? odolnosti titanu a jeho slitin za studena (podrobnosti viz kap. 13).

Kdy? teplota stoupne na 250 ° C, pevnost titanu se sn??? t?m?? dvakr?t. ??ruvzdorn? titanov? slitiny v?ak nemaj? obdoby z hlediska m?rn? pevnosti v teplotn?m rozmez? 300–600 °C; p?i teplot?ch nad 600 °C jsou slitiny titanu hor?? ne? slitiny na b?zi ?eleza a niklu.

Titan m? n?zk? modul norm?ln? pru?nosti ( E= 110,25 GPa) - t?m?? 2kr?t m?n? ne? u ?eleza a niklu, co? zt??uje v?robu tuh?ch konstrukc?.

Titan pat?? mezi reaktivn? kovy, m? v?ak vysokou odolnost proti korozi, nebo? na jeho povrchu se vytv??? stabiln? pasivn? film TiO 2, kter? je pevn? spojen s obecn?m kovem a vylu?uje jeho p??m? kontakt s korozn?m prost?ed?m. Tlou??ka tohoto filmu obvykle dosahuje 5–6 nm.

D?ky oxidov?mu filmu titan a jeho slitiny nekoroduj? v atmosf??e, ve sladk? a mo?sk? vod?, jsou odoln? proti kavita?n? korozi a korozi pod nap?t?m a tak? proti organick?m kyselin?m.

V?roba produkt? z titanu a jeho slitin m? ?adu technologick?ch rys?. Vzhledem k vysok? chemick? aktivit? roztaven?ho titanu se jeho taven?, odl?v?n? a obloukov? sva?ov?n? prov?d? ve vakuu nebo v atmosf??e inertn?ch plyn?.

P?i technologick?m a provozn?m oh?evu, zejm?na nad 550–600 °C, je nutn? prov?st opat?en? k ochran? titanu p?ed oxidac? a nasycen?m plyny (alfa vrstva) (viz kap. 3).

Titan se dob?e zpracov?v? tlakem za tepla a uspokojiv? za studena. Snadno se v?lcuje, kuje, raz?. Titan a jeho slitiny se dob?e sva?uj? odporov?m a argonov?m obloukov?m sva?ov?n?m, poskytuj?c? vysokou pevnost a ta?nost svarov?ho spoje. Nev?hodou titanu je ?patn? obrobitelnost v d?sledku lepen?, n?zk? tepeln? vodivost a ?patn? vlastnosti proti t?en?.

Hlavn?m ??elem legov?n? titanov?ch slitin je zv??en? pevnosti, tepeln? odolnosti a odolnosti proti korozi. Slitiny titanu s hlin?kem, chromem, molybdenem, vanadem, manganem, c?nem a dal??mi prvky na?ly ?irok? uplatn?n?. Leguj?c? prvky maj? velk? vliv na polymorfn? p?em?ny titanu.

Tabulka 17.1

T??dy, chemick? slo?en? (%) a tvrdost houbovit?ho titanu (GOST 17746–79)

Tabulka 17.2

T??dy a chemick? slo?en? (%) tv??en?ch titanov?ch slitin (GOST 19807–91)

Pozn?mka. Sou?et ostatn?ch ne?istot ve v?ech slitin?ch je 0,30 %, ve slitin? VT1-00 - 0,10 %.

Utv??en? struktury a n?sledn? vlastnosti titanov?ch slitin je rozhoduj?c?m zp?sobem ovlivn?no f?zov?mi p?em?nami spojen?mi s polymorfismem titanu. Na Obr. 17.1 ukazuje diagramy stavov?ch diagram? "prvku leguj?c? titan", odr??ej?c? rozd?len? leguj?c?ch prvk? podle povahy jejich vlivu na polymorfn? p?em?ny titanu do ?ty? skupin.

A - Stabiliz?tory(Al, O, N), kter? zvy?uj? teplotu polymorfn? p?em?ny a «b a roz?i?uj? ?adu pevn?ch roztok? na b?zi a-titanu (obr. 17.1, Obr. A). Vzhledem ke k?ehkosti dus?ku a kysl?ku m? pro legov?n? titanu praktick? v?znam pouze hlin?k. Je hlavn?m leguj?c?m prvkem ve v?ech pr?myslov?ch slitin?ch titanu, sni?uje jejich hustotu a sklon k vod?kov? k?ehkosti a tak? zvy?uje pevnost a modul pru?nosti. Slitiny se stabiln? a-strukturou se tepeln?m zpracov?n?m nevytvrzuj?.

Izomorfn? b-stabiliz?tory (Mo, V, Ni, Ta atd.), kter? sni?uj? teplotu "b-transformace a roz?i?uj? ?adu pevn?ch roztok? na b?zi b-titanu (obr. 17.1, b).

Eutektoidy tvo??c? b-stabiliz?tory (Cr, Mn, Cu aj.) mohou s titanem tvo?it intermetalick? slou?eniny typu TiX. V tomto p??pad? p?i ochlazen? b-f?ze proch?z? eutektoidn? transformac? b ® a + TiX (obr. 17.1, v). V?t?ina
b-stabiliz?tory zvy?uj? pevnost, tepelnou odolnost a tepelnou stabilitu titanov?ch slitin a pon?kud sni?uj? jejich ta?nost (obr. 17.2.). Slitiny se strukturou (a + b) a pseudo-b lze nav?c vytvrdit tepeln?m zpracov?n?m (kalen? + st?rnut?).

Neutr?ln? prvky (Zr, Sn) v?znamn? neovliv?uj? teplotu polymorfn? p?em?ny a nem?n? f?zov? slo?en? slitin titanu (obr. 17.1, Obr. G).

Polymorfn? b ® a -transformace m??e nastat dv?ma zp?soby. P?i pomal?m ochlazov?n? a vysok? pohyblivosti atom? doch?z? podle obvykl?ho dif?zn?ho mechanismu za vzniku polyedrick? struktury pevn?ho a-roztoku. S rychl?m ochlazen?m - bezdifuzn?m martenzitick?m mechanismem s tvorbou jehlicovit? martenzitick? struktury, ozna?ovan? jako a ? nebo s vy???m stupn?m legov?n? - a ? ? . Krystalov? struktura a, a?, a?? je prakticky stejn?ho typu (HCP), av?ak m???ka a? a a?? je v?ce zkreslen? a stupe? zkreslen? se zvy?uje s rostouc? koncentrac? leguj?c?ch prvk?. Existuj? d?kazy [1], ?e m???ka a ? ? -f?ze je v?ce ortorombick? ne? hexagon?ln?. Kdy? jsou f?ze st?rnut? a ? a a ? ? odd?leny od f?ze b nebo intermetalick? f?ze.

R??e. 17.1. Stavov? sch?mata syst?m? "prvk? leguj?c?ch titan" (sch?ma):
A) "stabiliz?tory Ti-a";
b) „Ti-izomorfn? b-stabiliz?tory“;
v) "B-stabiliz?tory tvo??c? eutektoidy";
G) "Ti-neutr?ln? prvky"

R??e. 17.2. Vliv leguj?c?ch prvk? na mechanick? vlastnosti titanu

Na rozd?l od martenzitu uhl?kov?ch ocel?, kter? je interstici?ln?m ?e?en?m a vyzna?uje se vysokou pevnost? a k?ehkost?, je titanov? martenzit substitu?n?m ?e?en?m a kalen? titanov?ch slitin pro martenzit a? vede k m?rn?mu zpevn?n? a nen? doprov?zeno prudk?m poklesem plasticity. .

F?zov? p?em?ny, ke kter?m doch?z? p?i pomal?m a rychl?m ochlazov?n? slitin titanu s r?zn?m obsahem b-stabiliz?tor?, stejn? jako v?sledn? struktury, jsou zn?zorn?ny na zobecn?n?m diagramu (obr. 17.3). Plat? pro izomorfn? b-stabiliz?tory (obr. 17.1, b) a s ur?itou aproximac? pro b-stabiliz?tory tvo??c? eutektoidy (obr. 17.1, v), proto?e eutektoidn? rozklad v t?chto slitin?ch je velmi pomal? a lze jej zanedbat.

R??e. 17.3. Sch?ma zm?ny f?zov?ho slo?en? slitin "Ti-b-stabiliz?tor" v z?vislosti na rychlosti
chlazen? a kalen? z b-oblasti

P?i pomal?m ochlazov?n? v titanov?ch slitin?ch lze v z?vislosti na koncentraci b-stabiliz?tor? z?skat struktury: a, a + b nebo b.

P?i kalen? v d?sledku martenzitick? p?em?ny v rozsahu teplot M n -M k (na obr. 17.3 zn?zorn?no te?kovanou ?arou) je t?eba rozli?it ?ty?i skupiny slitin.

Do prvn? skupiny pat?? slitiny s koncentrac? b-stabiliza?n?ch prvk? do C 1, tj. slitiny, kter? po kalen? z b-oblasti maj? v?hradn? ? (a ? ?)-strukturu. Po kalen? t?chto slitin z teplot (a + b)-oblast v rozsahu od polymorfn? transformace do T 1 , jejich struktura je sm?s? f?z? a ? (a ? ?), a a b, a po zchlazen? z teplot pod T cr maj? (a + b)-strukturu.

Druhou skupinu tvo?? slitiny s koncentrac? leguj?c?ch prvk? od C 1 do C cr, u kter?ch p?i kalen? z b-oblasti nedoch?z? k martenzitick? p?em?n? a? do konce a maj? strukturu a ? (a ? ? ) a b. Slitiny t?to skupiny po zchlazen? z teplot z polymorfn? transformace na T kr maj? strukturu a ? (a ? ?), a a b, as teplotami ni???mi T cr - struktura (a + b).

Kalen? slitin t?et? skupiny s koncentrac? b-stabiliza?n?ch prvk? od C cr do C 2 z teplot v b-oblasti nebo z teplot z polymorfn? p?em?ny na T 2 je doprov?zena p?em?nou ??sti b-f?ze na w-f?zi a slitiny tohoto typu maj? po kalen? strukturu (b + w). Slitiny t?et? skupiny po vytvrzen? z teplot ni???ch T 2 maj? strukturu (b + a).

Slitiny ?tvrt? skupiny po zchlazen? z teplot nad polymorfn? transformac? maj? v?hradn? b-strukturu a od teplot pod polymorfn? transformaci - (b + a).

Je t?eba poznamenat, ?e k p?em?n?m b ® b + w m??e doch?zet jak p?i kalen? slitin s koncentrac? (С cr –С 2), tak p?i st?rnut? slitin s koncentrac? vy??? ne? С 2, kter? maj? metastabiln? b-f?zi. . V ka?d?m p??pad? je p??tomnost w-f?ze ne??douc?, proto?e siln? k?ehne slitiny titanu. Doporu?en? re?imy tepeln?ho zpracov?n? vylu?uj? jeho p??tomnost v pr?myslov?ch slitin?ch nebo jeho vzhled za provozn?ch podm?nek.

U slitin titanu se pou??vaj? tyto druhy tepeln?ho zpracov?n?: ??h?n?, kalen? a st?rnut?, d?le chemicko-tepeln? zpracov?n? (nitridace, silikonov?n?, oxidace atd.).

??h?n? se prov?d? u v?ech titanov?ch slitin za ??elem ?pln?ho vytvo?en? struktury, vyrovn?n? strukturn? a koncentra?n? heterogenity, jako? i mechanick?ch vlastnost?. Teplota ??h?n? by m?la b?t vy??? ne? teplota rekrystalizace, ale ni??? ne? teplota p?echodu do b-stavu ( T pp), aby se zabr?nilo r?stu obil?. Aplikovat konven?n? ??h?n?, dvojit? nebo izotermick?(pro stabilizaci struktury a vlastnost?), ne?pln?(k uvoln?n? vnit?n?ho nap?t?).

Kalen? a st?rnut? (tepeln? zpracov?n? kalen?) je pou?iteln? pro slitiny titanu se strukturou (a + b). Principem tepeln?ho zpracov?n? kalen?m je z?sk?n? metastabiln?ch f?z? b , a ? , a ? ? b?hem kalen? a jejich n?sledn?ho rozpadu s uvol?ov?n?m dispergovan?ch ??stic a - a b - f?z? p?i um?l?m st?rnut?. V tomto p??pad? zpev?uj?c? ??inek z?vis? na typu, mno?stv? a slo?en? metastabiln?ch f?z?, jako? i na jemnosti ??stic f?ze a a b vznikl?ch po st?rnut?.

Chemicko-tepeln? zpracov?n? se prov?d? za ??elem zv??en? tvrdosti a odolnosti proti opot?eben?, odolnosti proti "zad?en?" p?i pr?ci v podm?nk?ch t?en?, ?navov? pevnosti, jako? i zlep?en? odolnosti proti korozi, tepeln? odolnosti a tepeln? odolnosti. Nitridace, silikonov?n? a n?kter? typy dif?zn? metalizace maj? praktick? aplikace.

Slitiny titanu ve srovn?n? s technick?m titanem maj? vy??? pevnost, a to i p?i vysok?ch teplot?ch, p?i zachov?n? dostate?n? vysok? ta?nosti a odolnosti proti korozi.

Zna?ky a chemick? slo?en? dom?c?ch
slitin (GOST 19807–91) jsou uvedeny v tabulce. 17.2.

Podle v?robn? technologie se slitiny titanu d?l? na tepan? a odl?van?; podle ?rovn? mechanick?ch vlastnost? - u slitin n?zk? pevnost a vysok? ta?nost, st?edn? pevnost, vysok? pevnost; dle podm?nek pou?it? - na mrazuvzdorn?, tepeln? odoln?, odoln? proti korozi . Podle schopnosti tvrdnout tepeln?m zpracov?n?m se d?l? na vytvrzen? a nevytvrzen?, podle struktury v ??han?m stavu - na a -, pseudo-a -, (a + b) -, pseudo-b - a b-slitiny (tab. 17.3).

Jednotliv? skupiny slitin titanu se li?? hodnotou koeficientu podm?n?n? stabilizace Kb, kter? ukazuje pom?r obsahu b-stabiliza?n?ho leguj?c?ho prvku k jeho obsahu ve slitin? kritick?ho slo?en? S kr. Pokud slitina obsahuje n?kolik b-stabiliza?n?ch prvk?, jejich Kb shrnul.

< 700 MPa, a to: a - slitiny jakosti VT1-00, VT1-0 (technick? titan) a slitiny OT4-0, OT4-1 (syst?m Ti-Al-Mn), AT3 (syst?m Ti-Al s mal?mi p??m?semi Cr , Fe, Si, B), souvisej?c? s pseudo-a-slitinami s mal?m mno?stv?m b-f?ze. Pevnostn? charakteristiky t?chto slitin jsou vy??? ne? u ?ist?ho titanu d?ky ne?istot?m ve slitin?ch VT1-00 a VT1-0 a m?rn?mu legov?n? a- a b-stabiliz?tory ve slitin?ch OT4-0, OT4-1, AT3.

Tyto slitiny se vyzna?uj? vysokou ta?nost? za tepla i za studena, co? umo??uje z?skat v?echny druhy polotovar?: f?lie, p?sy, plechy, plechy, v?kovky, v?lisky, profily, trubky atd. Mechanick? vlastnosti polotovary z t?chto slitin jsou uvedeny v tab. 17.4–17.6.

Tabulka 17.3

Klasifikace slitin titanu podle struktury

* Experiment?ln? slitiny.

Tabulka 17.4

Mechanick? vlastnosti plech? ze slitin titanu (GOST 22178–76)

Pozn?mka. ??sla v z?vork?ch plat? pro listy s vysokou povrchovou ?pravou.

Tabulka 17.5

Mechanick? vlastnosti ty?? vyroben?ch ze slitin titanu (GOST 26492–85)

Pozn?mka. ?daje v z?vork?ch plat? pro ty?e vy??? kvality.

Tabulka 17.6

Mechanick? vlastnosti desek z titanov? slitiny (GOST 23755–79)

Kov?n?, objemov? a plechov? ra?en?, v?lcov?n?, lisov?n? se prov?d? za tepla podle re?im? uveden?ch v tabulce. 17.7. Fin?ln? v?lcov?n?, lisov?n? plech?, ta?en? a dal?? operace se prov?d?j? za studena.

Tyto slitiny a v?robky z nich jsou podrobeny pouze ??h?n? podle re?im? uveden?ch v tabulce. 17.8. Ne?pln? ??h?n? se pou??v? k odleh?en? vnit?n?ho pnut? vznikaj?c?ho p?i obr?b?n?, lisov?n? plech?, sva?ov?n? atd.

Tyto slitiny se dob?e sva?uj? tavn?m sva?ov?n?m (argon-oblouk, ponorn? oblouk, elektrostruska) i kontaktn?m (bodov?m, v?le?kov?m). P?i tavn?m sva?ov?n? je pevnost a ta?nost svarov?ho spoje t?m?? stejn? jako u z?kladn?ho kovu.

Korozn? odolnost t?chto slitin je vysok? v mnoha m?di?ch (mo?sk? voda, chloridy, alk?lie, organick? kyseliny atd.), krom? roztok? HF, H 2 SO 4, HCl a n?kter?ch dal??ch.

Aplikace. Tyto slitiny jsou ?iroce pou??v?ny jako konstruk?n? materi?ly pro v?robu t?m?? v?ech typ? polotovar?, d?l? a konstrukc?, v?etn? sva?ovan?ch. Jejich nej??inn?j?? vyu?it? je v leteck?m in?en?rstv?, v chemick?m in?en?rstv?, v kryogenn?m in?en?rstv? (tab. 17.9.), d?le v jednotk?ch a konstrukc?ch pracuj?c?ch p?i teplot?ch do 300–350 °C.

Do t?to skupiny pat?? slitiny s pevnost? v tahu s in = 750–1000 MPa, a to: a - slitiny jakosti VT5 a VT5-1; pseudo-a-slitiny jakost? OT4, VT20; (a + b)-slitiny jakosti PT3V, d?le VT6, VT6S, VT14 v ??han?m stavu.

Slitiny VT5, VT5-1, OT4, VT20, PT3V, VT6S, obsahuj?c? mal? mno?stv? b-f?ze (2–7 % b-f?ze v rovnov??n?m stavu), nepodl?haj? kal?c?mu tepeln?mu zpracov?n? a pou??vaj? se v ??han?m stavu. Slitina VT6S se n?kdy pou??v? v tepeln? tvrzen?m stavu. Slitiny VT6 a VT14 se pou??vaj? jak v ??han?m, tak v tepeln? kalen?m stavu. V druh?m p??pad? je jejich pevnost vy??? ne? 1000 MPa a budou uva?ov?ny v ??sti o vysokopevnostn?ch slitin?ch.

Uva?ovan? slitiny si spolu se zv??enou pevnost? zachov?vaj? uspokojivou ta?nost za studena a dobrou ta?nost za tepla, co? umo??uje z?skat z nich v?echny druhy polotovar?: plechy, p?sy, profily, v?kovky, v?lisky. , trubky apod. V?jimkou je slitina VT5, ze kter? se plechy a desky nevyr?b? z d?vodu n?zk? technologick? plasticity. Zp?soby tepeln?ho tlakov?ho zpracov?n? jsou uvedeny v tabulce. 17.7.

Tato kategorie slitin tvo?? p?ev??nou ??st v?roby polotovar? pou??van?ch ve stroj?renstv?. Mechanick? vlastnosti hlavn?ch polotovar? jsou uvedeny v tabulce. 17.4–17.6.

V?echny st?edn? pevn? slitiny jsou dob?e sva?iteln? v?emi druhy sva?ov?n? pou??van?ch pro titan. Pevnost a ta?nost svarov?ho spoje vyroben?ho tavn?m sva?ov?n?m se bl??? pevnosti a ta?nosti z?kladn?ho kovu (u slitin VT20 a VT6S je tento pom?r 0,9–0,95). Po sva?ov?n? se doporu?uje ne?pln? ??h?n?, aby se uvolnilo vnit?n? pnut? p?i sva?ov?n? (tab. 17.8).

Obrobitelnost t?chto slitin je dobr?. Odolnost proti korozi ve v?t?in? agresivn?ch prost?ed? je podobn? technick?mu titanu VT1-0.

Tabulka 17.7

Zp?soby tv??en? titanov?ch slitin za tepla

* Stupe? deformace pro jeden oh?ev, %.

** Deformace v oblasti (a + b).

*** Deformace v b-oblasti.

Tabulka 17.8

Re?imy ??h?n? pro slitiny titanu

* Ne?pln? teploty ??h?n?.

Tabulka 17.9

Mechanick? vlastnosti slitin titanu p?i n?zk?ch teplot?ch

Aplikace. Tyto slitiny se doporu?uj? pro v?robu v?robk? lisov?n?m plech? (OT4, VT20), pro sva?ovan? d?ly a sestavy, pro lisovan? sva?ovan? d?ly (VT5, VT5-1, VT6S, VT20) atd. Slitina VT6S je ?iroce pou??v?na pro v?roba n?dob a tlakov?ch n?dob. D?ly a sestavy vyroben? ze slitin OT4, VT5 mohou pracovat po dlouhou dobu p?i teplot?ch do 400 ° C a kr?tkodob? - do 750 ° C; ze slitin VT5-1, VT20 - dlouhodob? p?i teplot?ch do 450–500 °C a kr?tkodob? - do 800–850 °C. Slitiny VT5-1, OT4, VT6S se tak? doporu?uj? pro pou?it? v chlazen? a kryogenn? technologie (tabulka 17.9).

Do t?to skupiny pat?? slitiny s pevnost? v tahu s > 1000 MPa, a to (a + b)-slitiny jakosti VT6, VT14, VT3-1, VT22. Vysok? pevnosti u t?chto slitin je dosa?eno kalen?m tepeln?m zpracov?n?m (kalen? + st?rnut?). V?jimkou je vysokolegovan? slitina VT22, kter? m? i v ??han?m stavu s B > 1000 MPa.

Tyto slitiny si spolu s vysokou pevnost? zachov?vaj? dobrou (VT6) a vyhovuj?c? (VT14, VT3-1, VT22) technologickou ta?nost za tepla, co? umo??uje z?skat z nich r?zn? polotovary: plechy (krom? VT3- 1), ty?e, desky, v?kovky, v?lisky, profily atd. Re?imy tv??en? za tepla jsou uvedeny v tabulce. 17.7. Slitiny VT6 a VT14 v ??han?m stavu (s v » 850 MPa) mohou b?t podrobeny kov?n? plechu za studena s mal?mi deformacemi. Mechanick? vlastnosti hlavn?ch polotovar? v ??han?m a kalen?m stavu jsou uvedeny v tabulce. 17.4–17.6.

Navzdory heterof?zov? struktu?e maj? uva?ovan? slitiny uspokojivou sva?itelnost v?emi typy sva?ov?n? pou??van?ch pro titan. Pro zaji?t?n? po?adovan? ?rovn? pevnosti a ta?nosti je povinn? ?pln? ??h?n? a u slitiny VT14 (s tlou??kou sva?ovan?ch ??st? 10–18 mm) se doporu?uje prov?st kalen? s n?sledn?m st?rnut?m. V tomto p??pad? je pevnost svarov?ho spoje (tavn? sva?ov?n?) minim?ln? 0,9 pevnosti z?kladn?ho kovu. Ta?nost svarov?ho spoje se bl??? ta?nosti z?kladn?ho kovu.

Obrobitelnost je uspokojiv?. Obr?b?n? slitin lze prov?d?t jak v ??han?m, tak i tepeln? kalen?m stavu.

Tyto slitiny maj? vysokou odolnost proti korozi v ??han?m a tepeln? kalen?m stavu ve vlhk? atmosf??e, mo?sk? vod? a v mnoha dal??ch agresivn?ch prost?ed?ch, jako je komer?n? titan.

Tepeln? zpracov?n? . Slitiny VT3-1, VT6, VT6S, VT14, VT22 podl?haj? vytvrzov?n? a st?rnut? (viz v??e). Doporu?en? re?imy oh?evu pro kalen? a st?rnut? pro monolitick? v?robky, polotovary a sva?ovan? d?ly jsou uvedeny v tabulce. 17.10.

Chlazen? b?hem kalen? se prov?d? ve vod? a po st?rnut? - na vzduchu. Pln? prokalitelnost je zaji?t?na pro d?ly ze slitin VT6, VT6S s maxim?ln?m pr??ezem do 40–45 mm a ze slitin VT3-1, VT14, VT22 - do 60 mm.

Pro zaji?t?n? uspokojiv? kombinace pevnosti a ta?nosti slitin se strukturou (a + b) po kalen? a st?rnut? je nutn?, aby jejich struktura byla p?ed kalen?m tepeln?m zpracov?n?m rovnoos? nebo "ko??kov? vazba". P??klady po??te?n?ch mikrostruktur poskytuj?c?ch uspokojiv? vlastnosti jsou zn?zorn?ny na Obr. 17.4 (typy 1–7).

Tabulka 17.10

Zp?soby zes?len? tepeln?ho zpracov?n? slitin titanu

Po??te?n? jehlicovit? struktura slitiny s p??tomnost? prim?rn?ch hranic zrn b-f?ze (typy 8–9) p?i p?eh??t? po kalen? a st?rnut? ?i ??h?n? vede ke s?atku – poklesu pevnosti a ta?nosti. Proto je nutn? se vyvarovat zah??v?n? slitin (a + b) na teploty nad teplotou polymorfn? transformace, proto?e p?eh??tou strukturu nen? mo?n? korigovat tepeln?m zpracov?n?m.

Oh?ev p?i tepeln?m zpracov?n? se doporu?uje prov?d?t v elektrick?ch pec?ch s automatickou regulac? a registrac? teploty. Aby se zabr?nilo tvorb? okuj?, mus? b?t oh?ev hotov?ch d?l? a plech? prov?d?n v pec?ch s ochrannou atmosf?rou nebo s pou?it?m ochrann?ch n?t?r?.

P?i oh?evu tenk?ch plechov?ch d?l? pro kalen? se na pec um?st? ocelov? plech o tlou??ce 30–40 mm, aby se vyrovnala teplota a sn??ilo se jejich zkroucen?. Pro kalen? sou??st? slo?it? konfigurace a tenkost?nn?ch sou??st? se pou??vaj? zaji??ovac? za??zen?, aby se zabr?nilo deformaci a vod?tku.

Po vysokoteplotn?m zpracov?n? (kalen? nebo ??h?n?) v peci bez ochrann? atmosf?ry mus? polotovary, kter? nejsou podrobeny dal??mu zpracov?n?, proj?t hydrop?skov?n?m nebo korundov?m brou?en?m a plechov? v?robky mus? b?t tak? mo?eny.

Aplikace. Vysokopevnostn? titanov? slitiny se pou??vaj? pro v?robu kritick?ch d?l? a sestav: sva?ovan? konstrukce (VT6, VT14), turb?ny (VT3-1), lisovan? sva?ovan? sestavy (VT14), vysoce zat??en? d?ly a lisovan? konstrukce (VT22). Tyto slitiny mohou pracovat po dlouhou dobu p?i teplot?ch do 400 °C a kr?tkodob? a? do 750 °C.

Charakteristick?m rysem vysoce pevn?ch titanov?ch slitin jako konstruk?n?ho materi?lu je jejich zv??en? citlivost na koncentr?tory nap?t?. P?i navrhov?n? d?l? z t?chto slitin je proto nutn? vz?t v ?vahu ?adu po?adavk? (zlep?en? kvality povrchu, zv?t?en? p?echodov?ch polom?r? z jednoho ?seku do druh?ho atd.), obdobn?ch t?m, kter? existuj? p?i v?rob? vysokopevnostn?ch ocel?. pou?it?.

NAPI?TE N?M HNED!

KLIKN?TE NA TLA??TKO V PRAV?M DOLN?M ROHU OBRAZOVKY, PI?TE A Z?SKEJTE JE?T? LEP?? CENU!

PerfectMetall vykupuje spolu s dal??mi kovy i titanov? ?rot. Kter?koli sb?rna kovov?ho odpadu spole?nosti od v?s p?ijme titan, v?robky z titanov?ch slitin, titanov? hobliny atd. Odkud se titan dostane do sb?ren kovov?ho odpadu? V?e je velmi jednoduch?, tento kov na?el velmi ?irok? uplatn?n? jak pro pr?myslov? ??ely, tak i v lidsk?m ?ivot?. Dnes se tento kov pou??v? p?i konstrukci vesm?rn?ch a vojensk?ch raket, hodn? se ho vyu??v? i p?i stavb? letadel. Titan se pou??v? ke stavb? siln?ch a lehk?ch lod?. Chemick? pr?mysl, klenotnictv?, nemluv? o velmi ?irok?m vyu?it? titanu v l?ka?sk?m pr?myslu. A to v?e je d?no t?m, ?e titan a jeho slitiny maj? ?adu unik?tn?ch vlastnost?.

Titan - popis a vlastnosti

Zemsk? k?ra, jak zn?mo, je nasycena ?etn?m mno?stv?m chemick?ch prvk?. Mezi nejb??n?j?? z nich pat?? titan. D? se ??ci, ?e je na 10. m?st? v TOP nejb??n?j??ch chemick?ch prvk? Zem?. Titan je st??brno-b?l? kov, odoln? v??i mnoha agresivn?m prost?ed?m, nepodl?h? oxidaci v ?ad? siln?ch kyselin, jedinou v?jimkou je fluorovod?kov?, ortofosfore?n? kyselina s?rov? ve vysok? koncentraci. Titan ve sv? ?ist? form? je pom?rn? mlad?, byl z?sk?n teprve v roce 1925.

Oxidov? film, kter? pokr?v? titan v jeho ?ist? form?, slou?? jako velmi spolehliv? ochrana tohoto kovu p?ed koroz?. Titan je cen?n? i pro svou n?zkou tepelnou vodivost, pro srovn?n? - titan vede teplo 13x h??e ne? hlin?k, ale s vodivost? elekt?iny je tomu naopak - titan m? mnohem v?t?? odpor. P?esto nejd?le?it?j??m rozli?ovac?m znakem titanu je jeho kolos?ln? s?la. Op?t, pokud to nyn? srovn?me s ?ist?m ?elezem, pak je titan dvojn?sobn?!

Titanov? slitiny

Slitiny titanu maj? tak? vynikaj?c? vlastnosti, mezi nimi?, jak u? asi tu??te, je pevnost na prvn?m m?st?. Jako konstruk?n? materi?l m? titan ni??? pevnost ne? slitiny berylia. Nespornou v?hodou titanov?ch slitin je v?ak jejich vysok? odolnost proti ot?ru a opot?eben? a z?rove? dostate?n? ta?nost.

Slitiny titanu jsou odoln? v??i ?irok?mu spektru aktivn?ch kyselin, sol?, hydroxid?. Tyto slitiny se neboj? vysokoteplotn?ch ??ink?, proto jsou turb?ny proudov?ch motor? vyr?b?ny z titanu a jeho slitin a obecn? jsou ?iroce pou??v?ny v raketov? v?d? a leteck?m pr?myslu.

Kde se pou??v? titan

Titan se pou??v? tam, kde je pot?eba velmi odoln? materi?l s maxim?ln? odolnost? v??i r?zn?m typ?m negativn?ch dopad?. Nap??klad slitiny titanu se pou??vaj? v chemick?m pr?myslu k v?rob? ?erpadel, n?dr?? a potrub? pro p?epravu agresivn?ch kapalin. V l?ka?stv? se titan pou??v? pro protetiku a m? vynikaj?c? biologickou kompatibilitu s lidsk?m t?lem. Slitina titanu a niklu – nitinol – m? nav?c „pam??“, kter? umo??uje jej? vyu?it? v ortopedick? chirurgii. V metalurgii slou?? titan jako leguj?c? prvek, kter? se zav?d? do slo?en? n?kter?ch druh? oceli.

Kv?li zachov?n? plasticity a pevnosti pod vlivem n?zk?ch teplot se kov pou??v? v kryogenn? technologii. V leteck? a raketov? v?rob? je titan cen?n? pro svou tepelnou odolnost, nejv?ce se zde pou??v? jeho slitina s hlin?kem a vanadem: pr?v? z n?j se vyr?b?j? d?ly do leteck?ch a proudov?ch motor?.

Slitiny titanu se zase pou??vaj? ve stavb? lod? pro v?robu kovov?ch v?robk? se zv??enou odolnost? proti korozi. Ale krom? pr?myslov?ho pou?it? se titan pou??v? jako surovina pro ?perky a dopl?ky, proto?e se dob?e hod? k metod?m zpracov?n?, jako je le?t?n? nebo eloxov?n?. Odl?vaj? se z n?j zejm?na pouzdra hodinek a ?perky.

Titan byl ?iroce pou??v?n ve slo?en? r?zn?ch slou?enin. Nap??klad oxid titani?it? se pou??v? v barv?ch, pou??v? se p?i v?rob? pap?ru a plast? a nitrid titanu p?sob? jako ochrann? povlak na n?stroje. Navzdory skute?nosti, ?e titan je naz?v?n kovem budoucnosti, v t?to f?zi je jeho rozsah v??n? omezen vysok?mi v?robn?mi n?klady.

st?l 1