I? prad?i? brit? chemikas Williamas Gregoras titan? pavadino „gregoritu“, atrad?s j? 1791 m. Tada titan? savaranki?kai atrado vokie?i? chemikas M. H. Klaprothas 1793 m. Jis pavadino j? titanu titan? garbei i? graik? mitologijos - "nat?ralios j?gos ?sik?nijimas". Tik 1797 m. Klaprothas atrado, kad jo titanas yra elementas, kur? anks?iau atrado Gregoras.

Charakteristikos ir savyb?s

Titanas – cheminis elementas, kurio simbolis Ti ir atominis skai?ius 22. Tai blizgus sidabrin?s spalvos, ma?o tankio ir didelio stiprumo metalas. Jis yra atsparus korozijai j?ros vandenyje ir chlorui.

Elementas susitinka daugelyje mineralini? telkini?, daugiausia rutilo ir ilmenito, kurie yra pla?iai paplit? ?em?s plutoje ir litosferoje.

Titanas naudojamas stipriems lengviesiems lydiniams gaminti. Dvi naudingiausios metalo savyb?s yra atsparumas korozijai ir kietumo ir tankio santykis, did?iausias i? vis? metalini? element?. Nelegiruotas metalas yra toks pat stiprus kaip kai kurie plienai, bet ne toks tankus.

Fizin?s metalo savyb?s

Tai stiprus metalas ma?o tankio, gana plasti?kas (ypa? anoksin?je aplinkoje), blizgus ir metaloidinis baltas. D?l santykinai auk?to lydymosi temperat?ros, vir?ijan?ios 1650 °C (arba 3000 °F), jis yra naudingas kaip ugniai atsparus metalas. Jis yra paramagnetinis ir turi gana ma?? elektros ir ?ilumos laidum?.

Pagal Moso skal? titano kietumas yra 6. Pagal ?? rodikl? jis ?iek tiek prastesnis u? gr?dint? plien? ir volfram?.

Komerciniu po?i?riu gryno (99,2%) titano tempiamasis stipris yra apie 434 MPa, o tai atitinka ?prastus ?emos kokyb?s plieno lydinius, ta?iau titanas yra daug lengvesnis.

Chemin?s titano savyb?s

Kaip ir aliuminis bei magnis, titanas ir jo lydiniai veikiami oro i? karto oksiduojasi. Jis l?tai reaguoja su vandeniu ir oru aplinkos temperat?roje, nes sudaro pasyvi? oksido dang? kuri apsaugo bir? metal? nuo tolesn?s oksidacijos.

Atmosferos pasyvavimas suteikia titanui puik? atsparum? korozijai, beveik lygiavert? platinos. Titanas gali atlaikyti praskiest? sieros ir druskos r?g??i?, chlorido tirpal? ir daugumos organini? r?g??i? atak?.

Titanas yra vienas i? nedaugelio element?, kurie dega gryname azotu, reaguodami 800°C (1470°F) temperat?roje, sudarydami titano nitrid?. D?l didelio reaktyvumo su deguonimi, azotu ir kai kuriomis kitomis dujomis titano gijos naudojamos titano sublimacijos siurbliuose kaip ?i? duj? absorberiai. ?ie siurbliai yra nebrang?s ir patikimai sukuria itin ?em? sl?g? UHV sistemose.

?prasti titan? turintys mineralai yra anataz?, brookitas, ilmenitas, perovskitas, rutilas ir titanitas (sfenas). I? ?i? mineral? tik rutilas ir ilmenitas yra ekonomi?kai svarb?s, ta?iau net ir juos sunku rasti didel?mis koncentracijomis.

Titanas randamas meteorituose ir Saul?je bei M tipo ?vaig?d?se, kuri? pavir?iaus temperat?ra yra 3200°C (5790°F).

?iuo metu ?inomi titano i?gavimo i? ?vairi? r?d? metodai yra daug pastang? reikalaujantys ir brang?s.

Gamyba ir gamyba

?iuo metu sukurta ir naudojama apie 50 titano ir titano lydini? r??i?. Iki ?iol yra pripa?inta 31 titano metalo ir lydini? klas?, i? kuri? 1-4 klas?s yra komerci?kai grynos (nelegiruotos). J? tempiamasis stipris skiriasi priklausomai nuo deguonies kiekio, o 1 laipsnis yra pats plasti?kiausias (ma?iausias tempiamasis stipris su 0,18 % deguonies), o 4 laipsnis yra ma?iausiai plasti?kas (did?iausias tempiamasis stipris su 0,40 % deguonies).

Likusios klas?s yra lydiniai, kuri? kiekviena turi specifini? savybi?:

• plastmasinis;
• stiprumas;
• kietumas;
• elektrin? var?a;
• specifinis atsparumas korozijai ir j? deriniai.

Be ?i? specifikacij?, titano lydiniai taip pat gaminami taip, kad atitikt? aviacijos ir karinius reikalavimus (SAE-AMS, MIL-T), ISO standartus ir konkre?iai ?aliai b?dingas specifikacijas bei galutinio vartotojo reikalavimus aviacijos, karin?s, medicinos ir pramon?s reikm?ms.

Komerciniu po?i?riu gryn? plok??i? gamin? (lak?t?, l?k?t?) galima lengvai suformuoti, ta?iau apdorojant reikia atsi?velgti ? tai, kad metalas turi „atmint?“ ir polink? gr??ti atgal. Tai ypa? pasakytina apie kai kuriuos didelio stiprumo lydinius.

Titanas da?nai naudojamas lydiniams gaminti:

• su aliuminiu;
• su vanad?iu;
• su variu (kiet?jimui);
• su gele?imi;
• su manganu;
• su molibdenu ir kitais metalais.

Naudojimo sritys

Lak?t?, plok??i?, stryp?, vielos, liejini? pavidalo titano lydiniai randa pritaikymo pramon?je, aviacijos erdv?je, pramogin?je ir besivystan?iose rinkose. Titano milteliai naudojami pirotechnikoje kaip ry?kiai degan?i? daleli? ?altinis.

Kadangi titano lydiniai turi didel? atsparum? tempimui ir tank?, didel? atsparum? korozijai, atsparum? nuovargiui, didel? atsparum? ?tr?kimams ir geb?jim? atlaikyti vidutini?kai auk?t? temperat?r?, jie naudojami orlaiviuose, ?arvuose, laivuose, erdv?laiviuose ir raketose.

?ioms reikm?ms titanas legiruojamas su aliuminiu, cirkoniu, nikeliu, vanad?iu ir kitais elementais, kad b?t? galima gaminti ?vairius komponentus, ?skaitant svarbias konstrukcines dalis, prie?gaisrines sienas, va?iuokl?, i?metimo vamzd?ius (sraigtasparnius) ir hidraulines sistemas. Ties? sakant, ma?daug du tre?daliai pagaminamo titano yra naudojami orlaivi? varikliuose ir r?muose.

Kadangi titano lydiniai yra atspar?s j?ros vandens korozijai, i? j? gaminami sraigto velenai, ?ilumokai?i? jungiamosios detal?s ir kt. ?ie lydiniai naudojami mokslui ir kariuomenei skirtuose vandenyno steb?jimo ir steb?jimo prietais? korpusuose ir komponentuose.

D?l didelio stiprumo gr??iniuose ir naftos gr??iniuose bei nikelio hidrometalurgijoje naudojami special?s lydiniai. Celiulioz?s ir popieriaus pramon? naudoja titan? technologin?je ?rangoje, veikiamoje at?iaurioje aplinkoje, pavyzd?iui, natrio hipochlorito arba ?lapi? chloro duj? (balinimo metu). Kitos programos apima ultragarsin? suvirinim?, bangin? litavim?.

Be to, ?ie lydiniai naudojami automobiliuose, ypa? automobili? ir motocikl? lenktyn?se, kur b?tinas ma?as svoris, didelis stiprumas ir standumas.

Titanas naudojamas daugelyje sporto preki?: teniso raket?se, golfo lazdose, lakroso voluose; kriketo, ledo ritulio, lakroso ir futbolo ?almai, taip pat dvira?i? r?mai ir komponentai.

D?l savo patvarumo titanas tapo populiaresnis dizaineri? papuo?alams (ypa? titano ?iedams). D?l savo inerti?kumo jis yra geras pasirinkimas alergi?kiems ?mon?ms arba tiems, kurie ne?ioja papuo?alus tokioje aplinkoje kaip baseinas. Titanas taip pat legiruojamas su auksu, kad b?t? gautas lydinys, kuris gali b?ti parduodamas kaip 24 karat? auksas, nes 1 % legiruoto Ti nepakanka, kad b?t? reikalaujama ?emesn?s kokyb?s. Gautas lydinys yra ma?daug 14 karat? aukso kietumo ir yra stipresnis nei grynas 24 karat? auksas.

Atsargumo priemon?s

Titanas netoksi?kas net ir didel?mis doz?mis. Milteli? pavidalo arba metalo dro?li? pavidalu jis kelia rimt? gaisro pavoj?, o kaitinamas ore – sprogimo pavoj?.

Titano lydini? savyb?s ir pritaikymas

?emiau pateikiama da?niausiai sutinkam? titano lydini?, suskirstyt? ? klases, ap?valga, j? savyb?s, prana?umai ir pramoninis pritaikymas.

7 klas?

7 klas? mechani?kai ir fizi?kai prilygsta 2 laipsnio grynam titanui, i?skyrus tarpinio elemento palad?io prid?jim?, tod?l jis yra lydinys. Jis pasi?ymi puikiu suvirinamumu ir elastingumu, did?iausiu atsparumu korozijai i? vis? ?io tipo lydini?.

7 klas? naudojama cheminiuose procesuose ir ?rangos komponent? gamyboje.

11 klas?

11 klas? yra labai pana?i ? 1 klas?, i?skyrus palad?io prid?jim?, siekiant pagerinti atsparum? korozijai, tod?l jis yra lydinys.

Kitos naudingos savyb?s apima optimal? lankstum?, stiprum?, tvirtum? ir puik? suvirinamum?. ?is lydinys gali b?ti naudojamas ypa? tais atvejais, kai korozija yra problema:

• cheminis apdorojimas;
• chlorat? gamyba;
• g?linimas;
• j?rin?s programos.

Ti 6Al-4V 5 klas?

Da?niausiai naudojamas Ti 6Al-4V arba 5 klas?s titano lydinys. Tai sudaro 50% viso titano suvartojimo visame pasaulyje.

Naudojimo paprastumas slypi daugelyje jo privalum?. Ti 6Al-4V gali b?ti termi?kai apdorotas, kad padid?t? jo stiprumas. ?is lydinys turi didel? stiprum? esant ma?am svoriui.

Tai yra geriausias naudoti lydinys keliose pramon?s ?akose pavyzd?iui, aviacijos, medicinos, j?r? ir chemijos perdirbimo pramon?je. Jis gali b?ti naudojamas kuriant:

• aviacijos turbinos;
• variklio komponentai;
• orlaivio konstrukciniai elementai;
• aviacijos ir erdv?s tvirtinimo detal?s;
• didelio na?umo automatin?s dalys;
• sporto ?ranga.

Ti 6AL-4V ELI klas? 23

23 laipsnis – chirurginis titanas. Ti 6AL-4V ELI arba 23 klas? yra auk?tesnio grynumo Ti 6Al-4V versija. Jis gali b?ti pagamintas i? ritini?, sruog?, viel? arba plok??i? viel?. Tai geriausias pasirinkimas bet kokiai situacijai, kai reikalingas didelio stiprumo, ma?o svorio, gero atsparumo korozijai ir didelio kietumo derinys. Jis turi puik? atsparum? pa?eidimams.

Jis gali b?ti naudojamas biomedicinoje, pavyzd?iui, implantuojamuose komponentuose d?l savo biologinio suderinamumo ir gero atsparumo nuovargiui. Jis taip pat gali b?ti naudojamas atliekant chirurgines proced?ras ?ioms konstrukcijoms gaminti:

• ortopediniai kai??iai ir var?tai;
• spaustukai ligat?rai;
• Chirurgin?s kab?s;
• spyruokl?s;
• ortodontiniai prietaisai;
• kriogeniniai indai;
• kaul? fiksavimo prietaisai.

12 klas?

12 klas?s titanas turi puik? auk?tos kokyb?s suvirinamum?. Tai didelio stiprumo lydinys, u?tikrinantis ger? stiprum? auk?toje temperat?roje. 12 klas?s titanas pasi?ymi pana?iomis savyb?mis kaip ir 300 serijos ner?dijan?io plieno.

D?l galimyb?s formuotis ?vairiais b?dais jis yra naudingas daugelyje program?. D?l didelio ?io lydinio atsparumo korozijai jis taip pat yra ne?kainojamas gamybos ?rangai. 12 klas? gali b?ti naudojama ?iose pramon?s ?akose:

• ?ilumokai?iai;
• hidrometalurgijos taikymas;
• chemini? med?iag? gamyba esant auk?tai temperat?rai;
• j?ros ir oro komponentai.

Ti5Al-2,5Sn

Ti 5Al-2.5Sn yra lydinys, galintis u?tikrinti ger? suvirinamum? ir stabilum?. Jis taip pat turi auk?t? temperat?ros stabilum? ir didel? stiprum?.

Ti 5Al-2.5Sn daugiausia naudojamas aviacijos pramon?je, taip pat kriogeniniuose ?renginiuose.

Didelio stiprumo metalas, turintis daug unikali? savybi?. I? prad?i? jis buvo naudojamas gynybos ir karin?je pramon?je. ?vairi? mokslo ?ak? pl?tra paskatino titano naudojim? pla?iau.

Titanas orlaivi? pramon?je

Be didelio stiprumo, titanas taip pat yra lengvas. ?is metalas pla?iai naudojamas orlaivi? statyboje. Titanas ir jo lydiniai d?l savo fizini? ir mechanini? savybi? yra nepakei?iamos konstrukcin?s med?iagos.

?domus faktas: iki 60-?j? titanas daugiausia buvo naudojamas orlaivi? varikli? duj? turbinoms gaminti. V?liau metalas prad?tas naudoti gaminant l?ktuv? konsoli? dalis.

?iandien titanas naudojamas orlaivi? apvalkalo, j?gos element?, varikli? dali? ir kit? dalyk? gamybai.

Titanas raket? moksle ir kosmoso technologijose

Kosmose bet koks objektas yra veikiamas ir labai ?emos, ir auk?tos temperat?ros. Be to, taip pat yra radiacijos ir daleli?, kurios juda dideliu grei?iu.

Med?iagos, kurios gali atlaikyti visas at?iaurias s?lygas, yra plienas, platina, volframas ir titanas. Pagal daugyb? rodikli? pirmenyb? teikiama pastarajam metalui.

Titanas laiv? statyboje

Laiv? statyboje titanas ir jo lydiniai naudojami laivams dengti, taip pat vamzdyn? ir siurbli? detal?ms gaminti.

Ma?as titano tankis leid?ia padidinti laiv? manevringum? ir tuo pa?iu suma?inti j? svor?. Didelis metalo atsparumas korozijai ir erozijai pailgina tarnavimo laik? (detal?s ner?dija ir n?ra jautrios pa?eidimams).

Navigacijos prietaisai taip pat yra pagaminti i? titano, nes ?is metalas taip pat turi silpnas magnetines savybes.

Titanas mechanikos in?inerijoje

Titano lydiniai naudojami ?ilumos main? ?rangos vamzd?i?, turbinini? kondensatori?, d?mtrauki? vidini? pavir?i? gamyboje.

D?l savo didelio stiprumo savybi? titanas leid?ia prat?sti ?rangos tarnavimo laik? ir sutaupyti remonto darb?.

Titanas naftos ir duj? pramon?je

Vamzd?iai i? titano lydini? pad?s pasiekti iki 15-20 km gr??imo gyl?. Jie yra labai patvar?s ir n?ra veikiami toki? stipri? deformacij? kaip kiti metalai.

?iandien titano gaminiai s?kmingai naudojami giliavandeni? naftos ir duj? telkini? pl?trai. Alk?n?s, vamzd?iai, flan?ai, adapteriai ir kt. Be to, didel? vaidmen? kokybi?kam darbui atlieka titano atsparumas j?ros vandens korozijai.

Titanas automobili? pramon?je

Automobili? pramon?s dali? svorio ma?inimas padeda suma?inti degal? s?naudas ir taip suma?inti i?metam?j? ter?al? kiek?. ?ia ? pagalb? ateina titanas ir jo lydiniai. Automobiliams (ypa? lenktyniniams) i? titano gaminamos spyruokl?s, vo?tuvai, var?tai, transmisijos velenai ir i?metimo sistemos.

Titanas statybose

D?l savo geb?jimo atlaikyti daugum? ?inom? neigiam? aplinkos veiksni?, titanas taip pat buvo pritaikytas statybose. Jis naudojamas pastat? i?or?s apdailai, kolon? apdailai, kaip stogo dangos med?iaga, karnizai, sofitai, tvirtinimo detal?s ir kt.

Titanas medicinoje

O medicinoje did?iul? ni?? u??m? gaminiai i? titano ir jo lydini?. ?is tvirtas, lengvas, hipoalergi?kas ir patvarus metalas naudojamas chirurginiams instrumentams, protezams, dant? implantams, intrakauliniams fiksatoriams gaminti.

Titanas sporte

D?l tokio pat stiprumo ir lengvumo titanas populiarus ir sporto ?rangos gamyboje. I? ?io metalo gaminamos dvira?i? dalys, golfo lazdos, ledo kirviai, turizmo ir alpinizmo reikmenys, pa?i??? peiliai, nardymo peiliai, pistoletai (sportinio ?audymo ir teis?saugos institucij?).

Titanas plataus vartojimo prek?se

I? titano gaminami fontanai ir tu?inukai, papuo?alai, laikrod?iai, indai ir sodo reikmenys, korpusai mobiliesiems telefonams, kompiuteriams, televizoriams.

?domu: varpai pagaminti i? titano. Jie turi gra?? ir ne?prast? gars?.

Kiti titano naudojimo b?dai

Be kita ko, titano dioksidas buvo pla?iai pritaikytas. Jis naudojamas kaip baltas pigmentas da?? ir lak? gamyboje. ?ie balti milteliai pasi?ymi didele sl?pimo galia, t.y. gali blokuoti bet koki? spalv?, kuriai ji taikoma.

Titano dioksidu padengus popieriaus pavir?i?, jis ?gauna auk?tas spausdinimo savybes ir lygum?.

B?tent ?ym?jimas E171 ant kramtomosios gumos ir saldumyn? pakuo?i? rodo titano dioksido buvim?. Be to, ?iuo junginiu da?omos krab? lazdel?s, pyragai?iai, vaistai, kremai, geliai, ?amp?nai, far?as, makaronai, nuskaidrinami miltai, glajus.

Titano lak?tas - valcuotas ir lak?tinis titanas VT1-0, VT20, OT4.

Daugel? domina ?iek tiek paslaptingas ir iki galo nesuprantamas titanas – metalas, kurio savyb?s kiek dviprasmi?kos. Metalas yra ir stipriausias, ir trapiausias.

Pats stipriausias ir trapiausias metalas

J? 6 met? skirtumu atrado du mokslininkai – anglas W. Gregoras ir vokietis M. Klaprothas. Titano vardas siejamas, viena vertus, su mitiniais titanais, antgamtiniais ir bebaimis, kita vertus, su Titanija, f?j? karaliene.
Tai viena i? labiausiai paplitusi? med?iag? gamtoje, ta?iau gryno metalo gavimo procesas yra ypa? sunkus.

22 D. Mendelejevo lentel?s cheminis elementas Titanas (Ti) priklauso IV periodo 4 grupei.

Titano spalva yra sidabri?kai balta su ry?kiu blizgesiu. Jos akcentai mirga visomis vaivoryk?t?s spalvomis.

Tai vienas i? ugniai atspari? metal?. Jis lydosi +1660°C (±20°) temperat?roje. Titanas yra paramagnetinis: jis ne?magnetinamas magnetiniame lauke ir n?ra i?stumiamas i? jo.
Metalas pasi?ymi ma?u tankiu ir dideliu stiprumu. Ta?iau ?ios med?iagos ypatumas slypi tame, kad net minimalios kit? chemini? element? priemai?os radikaliai pakei?ia jos savybes. Esant nereik?mingai kit? metal? daliai, titanas praranda atsparum? kar??iui, o jo sud?tyje esantis minimalus nemetalini? med?iag? kiekis daro lydin? trapus.
?i savyb? lemia 2 r??i? med?iag? buvim?: grynos ir technin?s.

1. Grynas titanas naudojamas ten, kur reikalinga labai lengva med?iaga, kuri gali atlaikyti dideles apkrovas ir itin auk?tus temperat?ros diapazonus.
2. Technin? med?iaga naudojama ten, kur vertinami tokie parametrai kaip lengvumas, stiprumas ir atsparumas korozijai.

Med?iaga turi anizotropijos savyb?. Tai rei?kia, kad metalas gali pakeisti savo fizines charakteristikas, remiantis taikoma j?ga. ? ?i? savyb? reik?t? atsi?velgti planuojant med?iagos naudojim?.

Titanas praranda savo stiprum?, kai jame yra ma?iausio kit? metal? priemai??.

Atlikti titano savybi? tyrimai normaliomis s?lygomis patvirtina jo inerti?kum?. Med?iaga nereaguoja ? supan?ios atmosferos elementus.
Parametr? kaita prasideda, kai temperat?ra pakyla iki +400°C ir auk??iau. Titanas reaguoja su deguonimi, gali u?sidegti azote, sugeria dujas.
D?l ?i? savybi? sunku gauti gryn? med?iag? ir jos lydinius. Titano gamyba pagr?sta brangios vakuumin?s ?rangos naudojimu.

Titanas ir konkurencija su kitais metalais

?is metalas nuolat lyginamas su aliuminio ir gele?ies lydiniais. Daugelis titano chemini? savybi? yra ?ymiai geresn?s nei konkurent?:

1. Pagal mechanin? stiprum? titanas gele?? lenkia 2 kartus, o aliumin? 6 kartus. Jo stiprumas did?ja ma??jant temperat?rai, o to nepastebi konkurentai.
   Titano antikorozin?s savyb?s yra ?ymiai didesn?s nei kit? metal?.
2. Aplinkos temperat?roje metalas yra visi?kai inerti?kas. Ta?iau kai temperat?ra pakyla vir? +200°C, med?iaga pradeda sugerti vandenil?, pakeisdama savo charakteristikas.
3. Auk?tesn?je temperat?roje titanas reaguoja su kitais cheminiais elementais. Jis turi didel? specifin? stiprum?, kuris yra 2 kartus didesnis nei geriausi? gele?ies lydini? savyb?s.
4. Titano antikorozin?s savyb?s ?ymiai vir?ija aliuminio ir ner?dijan?io plieno savybes.
5. Med?iaga yra prastas elektros laidininkas. Titano var?a 5 kartus didesn? nei gele?ies, 20 kart? didesn? u? aliuminio ir 10 kart? didesn? u? magnio.
6. Titanui b?dingas ma?as ?ilumos laidumas, tai yra d?l ma?o ?iluminio pl?timosi koeficiento. Jis yra 3 kartus ma?esnis nei gele?ies ir 12 kart? ma?esnis nei aliuminio.
   

Kaip gaunamas titanas?

Med?iaga u?ima 10 viet? pagal paplitim? gamtoje. Yra apie 70 mineral?, kuri? sud?tyje yra titano titano r?g?ties arba jos dioksido pavidalu. Labiausiai paplit? i? j? ir turintys didel? metalo darini? procent?:

• ilmenitas;
• rutilas;
• anataz?;
• perovskitas;
• brookitas.

Pagrindiniai titano r?dos telkiniai yra JAV, Did?iojoje Britanijoje, Japonijoje, dideli j? telkiniai aptinkami Rusijoje, Ukrainoje, Kanadoje, Pranc?zijoje, Ispanijoje, Belgijoje.

Titano gavyba yra brangus ir daug darbo reikalaujantis procesas

I? j? gauti metal? labai brangu. Mokslininkai suk?r? 4 titano gamybos b?dus, kuri? kiekvienas yra veiksmingas ir efektyviai naudojamas pramon?je:

1. Magnio metodas. I?skirtos ?aliavos, kuriose yra titano priemai??, apdorojamos ir gaunamas titano dioksidas. ?i med?iaga yra chloruojama kasykl? arba druskos chloravimo ?renginiuose auk?tesn?je temperat?roje. Procesas yra labai l?tas ir atliekamas dalyvaujant anglies katalizatoriui. ?iuo atveju kietasis dioksidas paver?iamas dujine med?iaga – titano tetrachloridu. Gauta med?iaga redukuojama magniu arba natriu. Reakcijos metu susidar?s lydinys kaitinamas vakuuminiame ?renginyje iki itin auk?t? temperat?r?. D?l reakcijos magnis ir jo junginiai i?garuoja su chloru. Proceso pabaigoje gaunama ? kempin? pana?i med?iaga. Jis i?lydomas ir gaunamas auk?tos kokyb?s titanas.
2. Hidrido-kalcio metodas. R?doje vyksta chemin? reakcija ir gaunamas titano hidridas. Kitas etapas yra med?iagos atskyrimas ? komponentus. Titanas ir vandenilis i?siskiria kaitinant vakuumin?se gamyklose. Proceso pabaigoje gaunamas kalcio oksidas, kuris plaunamas silpnomis r?g?timis. Pirmieji du metodai yra susij? su pramonine gamyba. Jie leid?ia gauti gryno titano per trumpiausi? ?manom? laik? palyginti ma?omis s?naudomis.
3. elektroliz?s metodas. Titano junginiai yra veikiami didel?s srov?s. Priklausomai nuo ?aliavos, junginiai skirstomi ? komponentus: chlor?, deguon? ir titan?.
4. Jodido metodas arba rafinavimas. Titano dioksidas, gaunamas i? mineral?, u?pilamas jodo garais. D?l reakcijos susidaro titano jodidas, kuris kaitinamas iki auk?tos temperat?ros - + 1300 ... + 1400 ° C ir veikia j? elektros srove. Tuo pa?iu metu komponentai yra izoliuojami nuo ?aliavos: jodo ir titano. ?iuo metodu gautas metalas neturi priemai?? ir pried?.

Naudojimo sritys

Titano naudojimas priklauso nuo jo i?valymo nuo priemai?? laipsnio. Net nedidelis kiekis kit? chemini? element? titano lydinio sud?tyje radikaliai kei?ia jo fizines ir mechanines savybes.

Titanas su tam tikru kiekiu priemai?? vadinamas techniniu. Jis pasi?ymi dideliu atsparumu korozijai, yra lengvas ir labai patvari med?iaga. Jo taikymas priklauso nuo ?i? ir kit? rodikli?.

• Chemijos pramon?je i? titano ir jo lydini? gaminami ?ilumokai?iai, ?vairaus diametro vamzd?iai, jungiamosios detal?s, korpusai ir ?vairios paskirties siurbli? dalys. Med?iaga yra nepakei?iama vietose, kur reikalingas didelis stiprumas ir atsparumas r?g?tims.
• Transporte titanas naudojamas dvira?i?, automobili?, gele?inkelio vagon? ir traukini? dali? ir agregat? gamybai. Med?iagos naudojimas suma?ina riedmen? ir automobili? svor?, daro dvira?i? dalis lengvesnes ir tvirtesnes.
• Titanas yra svarbus j?r? departamente. I? jo gaminamos povandenini? laiv? korpus? dalys ir elementai, val?i? ir sraigtasparni? sraigtai.
• Statybos pramon?je naudojamas cinko-titano lydinys. Jis naudojamas kaip fasad? ir stog? apdailos med?iaga. ?is labai stiprus lydinys turi svarbi? savyb?: i? jo galima pagaminti fantasti?kiausios konfig?racijos architekt?rines detales. Tai gali b?ti bet kokia forma.
• Per pastar?j? de?imtmet? titanas buvo pla?iai naudojamas naftos pramon?je. Jo lydiniai naudojami gaminant ?rang?, skirt? itin giliam gr??imui. Med?iaga naudojama naftos ir duj? gamybos ?rangai j?roje gaminti.

Titanas turi labai plat? pritaikymo spektr?.

Grynas titanas turi savo paskirt?. Jis reikalingas ten, kur reikalingas atsparumas auk?toms temperat?roms ir kartu turi b?ti i?laikytas metalo stiprumas.

Jis taikomas :

• orlaivi? ir kosmoso pramon?, skirta odos dali?, korpus?, tvirtinimo detali?, va?iuokli? gamybai;
• vaistai, skirti protezavimui ir ?irdies vo?tuv? bei kit? prietais? gamybai;
• darbo kriogenin?je zonoje technika (?ia jie naudoja titano savyb? - ma??jant temperat?rai padid?ja metalo stiprumas ir neprarandamas jo plasti?kumas).

Procentais titano naudojimas ?vairi? med?iag? gamybai atrodo taip:

• 60% sunaudojama da?? gamybai;
• plastikas sunaudoja 20%;
• Popieriaus gamyboje sunaudojama 13 proc.;
• mechanin? in?inerija sunaudoja 7% gauto titano ir jo lydini?.

?aliavos ir titano gavimo procesas yra brang?s, jo gamybos ka?tus kompensuoja ir atsiperka gamini? i? ?ios med?iagos tarnavimo laikas, geb?jimas nekeisti savo i?vaizdos per vis? eksploatacijos laikotarp?.

TITANO SAVYB?S IR TAIKYMAS

Titanas (Ti) buvo atrastas 1795 m. ir pavadintas graik? epo „Titanas“ herojaus vardu. Jis yra daugiau nei 70 mineral? dalis ir yra vienas i? labiausiai paplitusi? element? – jo kiekis ?em?s plutoje yra apie 0,6%. Titanas yra dviej? modifikacij?: iki 882°С modifikacijos a pavidalu su ?e?iakampe sandaria kristaline gardele, o auk?tesn?je nei 882°С, modifikacija v su ? k?n? orientuota kubine gardele yra stabili. Toliau pateikiamos pagrindin?s titano fizin?s savyb?s:

Titanas sujungia didel? stiprum? su ma?u tankiu ir dideliu atsparumu korozijai. D?l to daugeliu atvej? jis turi dideli? prana?um? prie? tokias pagrindines konstrukcines med?iagas kaip plienas ir aliuminis. Kai kurie titano lydiniai yra dvigubai stipresni u? plien?, j? tankis yra daug ma?esnis ir atsparumas korozijai. Ta?iau d?l ma?o ?ilumos laidumo j? sunku naudoti konstrukcijoms ir dalims, veikian?ioms esant dideliems temperat?r? skirtumams bei dirbant su terminiu nuovargiu. Titano, kaip konstrukcin?s med?iagos, tr?kumai yra palyginti ma?as normalaus elastingumo modulis.

Didelio grynumo titanas turi geras plastikines savybes. Veikiant priemai?oms, jo plasti?kumas smarkiai pasikei?ia. Deguonis gerai tirpsta titane ir labai suma?ina jo plastines savybes jau esant ma?oms koncentracijoms.

Titano plastin?s savyb?s taip pat ma??ja, kai ? j? patenka azoto. Kai azoto kiekis titane yra >0,2%, atsiranda trapus l??is. Tuo pa?iu metu deguonis ir azotas padidina titano atsparum? tempimui ir patvarum? ir yra naudingos priemai?os.

Vandenilis yra kenksminga titano priemai?a. Jis smarkiai suma?ina titano atsparum? sm?giams net esant labai ma?oms koncentracijoms.

Vandenilis neturi pastebimo poveikio titano stiprumo charakteristikoms, kai yra ?vairi? koncentracij?.

Titano mechanin?s savyb?s daug labiau nei kit? metal? priklauso nuo apkrovos grei?io. Tod?l mechaniniai titano bandymai tur?t? b?ti atliekami grie??iau reglamentuotomis ir fiksuotomis s?lygomis nei kit? konstrukcini? med?iag? bandymai.

Atkaitinant 200–300°C titano atsparumas sm?giams ?ymiai padid?ja, kit? savybi? poky?i? nepasteb?ta. Did?iausias titano plasti?kumo padid?jimas pasiekiamas gesinant nuo temperat?ros, vir?ijan?ios polimorfin?s transformacijos temperat?r?, ir v?lesnio gr?dinimo.

Grynas titanas nepriklauso kar??iui atsparioms med?iagoms, nes jo stiprumas smarkiai ma??ja kylant temperat?rai.

Svarbi titano savyb? yra jo geb?jimas formuoti kietus tirpalus su atmosferos dujomis ir vandeniliu. Kaitinant titan? ore, jo pavir?iuje, be ?prast? mal?n? apna??, susidaro sluoksnis, susidedantis i? kieto tirpalo a-Ti pagrindu (alfituotas sluoksnis), stabilizuotas deguonimi, kurio storis priklauso nuo temperat?ra ir ?ildymo trukm?. ?io sluoksnio virsmo temperat?ra yra auk?tesn? nei pagrindinio metalo sluoksnio, o jo susidarymas ant dali? ar pusgamini? pavir?iaus gali sukelti trap? l???.

Titanas ir titano lydiniai pasi?ymi dideliu atsparumu korozijai ore, nat?raliame ?altame ir kar?tame g?lame vandenyje, j?ros vandenyje, taip pat ?arm?, neorganini? drusk?, organini? r?g??i? ir jungini? tirpaluose net ir verdant. Jis ner?dija j?ros vandenyje, kai lie?iasi su ner?dijan?iu plienu ir vario-nikelio lydiniais. Didelis titano atsparumas korozijai paai?kinamas tuo, kad ant jo pavir?iaus susidaro tanki vienalyt? pl?vel?, kuri apsaugo metal? nuo tolesn?s s?veikos su aplinka.

Kaip konstrukcin? med?iaga, titanas pla?iausiai naudojamas aviacijoje, raket? technikoje, laiv? statyboje, prietais? gamyboje ir mechanin?je in?inerijoje. Titanas ir jo lydiniai i?laiko auk?tas stiprumo charakteristikas esant auk?tai temperat?rai, tod?l gali b?ti s?kmingai naudojami gaminant dalis, kurios yra kaitinamos auk?toje temperat?roje.

?iuo metu pagrindinis titano kiekis naudojamas titano baltumui gaminti. Titanas pla?iai naudojamas metalurgijoje, ?skaitant ner?dijan?io ir kar??iui atsparaus plieno legiravimo element?. Titano priedai prie aliuminio, nikelio ir vario lydini? padidina j? stiprum?. Tai yra neatskiriama pjovimo ?ranki? kiet?j? lydini? dalis. Titano dioksidas naudojamas suvirinimo elektrodams padengti. Titano tetrachloridas naudojamas kariuomen?je d?m? u?dangoms kurti.

Elektros ir radijo in?inerijoje milteli? pavidalo titanas naudojamas kaip duj? absorberis - kaitinamas iki 500 ° C, titanas energingai sugeria dujas ir taip u?tikrina didel? vakuum? u?darame t?ryje.

Titanas kai kuriais atvejais yra nepakei?iama med?iaga chemijos pramon?je ir laiv? statyboje. I? jo gaminamos dalys, skirtos agresyviems skys?iams siurbti, korozin?je aplinkoje veikiantys ?ilumokai?iai, pakabos ?taisai, naudojami ?vairi? detali? anodavimui. Titanas yra inerti?kas elektrolituose ir kituose galvanizavimo skys?iuose, tod?l tinka ?vairi? galvanizavimo voni? dali? gamybai. Jis pla?iai naudojamas gaminant hidrometalurgin? ?rang? nikelio-kobalto gamykloms, nes turi didel? atsparum? korozijai ir erozijai, kai lie?iasi su nikelio ir kobalto srutomis esant auk?tai temperat?rai ir sl?giui.

Titanas yra stabiliausias oksiduojan?ioje aplinkoje. Redukuojan?iose terp?se titanas gana greitai korozuoja d?l apsaugin?s oksido pl?vel?s sunaikinimo.

Techninis titanas ir jo lydiniai tinka visiems ?inomiems sl?gio apdorojimo metodams. Jie gali b?ti valcuoti ?altai ir kar?tai, ?tampuoti, gofruoti, giliai i?traukti, platinti. I? titano ir jo lydini?, stryp?, stryp?, juosteli?,

?vair?s valcuoti profiliai, besi?liai vamzd?iai, viela ir folija.

Titano atsparumas deformacijai yra didesnis nei konstrukcinio plieno arba vario ir aliuminio lydini?. Titanas ir jo lydiniai apdorojami sl?giu taip pat, kaip ir austenitinis ner?dijantis plienas. Da?niausiai titanas kaliamas 800–1000°C temperat?roje. Siekiant apsaugoti titan? nuo u?ter?imo dujomis, kaitinimas ir apdorojimas sl?giu atliekamas per trumpiausi? ?manom? laik?. D?l to, kad esant >500°C temperat?rai, vandenilis dideliu grei?iu difunduoja ? titan? ir jo lydinius, kaitinama oksiduojan?ioje atmosferoje.

Titano ir jo lydini? apdirbamumas yra ma?esnis, kaip ir austenitinio ner?dijan?io plieno. Atliekant vis? tip? pjovim?, s?kmingiausi rezultatai pasiekiami esant ma?am grei?iui ir dideliam pjovimo gyliui, taip pat naudojant pjovimo ?rankius, pagamintus i? greitapjovio plieno arba kiet?j? lydini?.

D?l didelio titano cheminio aktyvumo auk?toje temperat?roje jis suvirinamas inertini? duj? (helio, argono) atmosferoje. Tuo pa?iu metu b?tina apsaugoti ne tik i?lydyt? suvirinimo metal? nuo s?veikos su atmosfera ir dujomis, bet ir visas labai ?kaitusias suvirinam? gamini? dalis.

Dideli technologiniai sunkumai kyla gaminant liejinius i? titano ir jo lydini?.

TITANO LYDINIAI

Daugelis titano lydini? su kitais elementais yra perspektyvesn?s med?iagos nei komercinis titanas.

Pagrindiniai legiravimo elementai pramoniniuose titano lydiniuose yra vanadis, molibdenas, chromas, manganas, varis, aliuminis ir alavas. Prakti?kai titanas sudaro lydinius su visais metalais, i?skyrus ?arminius ?em?s metalus, taip pat su siliciu, boru, vandeniliu, azotu ir deguonimi.

Titano polimorfini? virsm? buvimas, geras daugelio element? tirpumas titane ir kintamo tirpumo chemini? jungini? susidarymas titane leid?ia gauti daugyb? ?vairi? savybi? turin?i? titano lydini?.

Atsi?velgiant ? polimorfin?ms titano transformacijoms daromo poveikio pob?d?, visus elementus galima suskirstyti ? tris grupes:

stabilizuojanti a-faz? (aliuminis);

v faz?s stabilumo didinimas (chromas, manganas, gele?is, varis, nikelis, berilis, volframas, kobaltas, vanadis, molibdenas, niobis, tantalas);

priedai, kurie ma?ai veikia a ir v fazi? stabilum? (alavas, cirkonis, germanis).

Titano lydiniai, legiruoti su elementais, didinan?iais a-faz?s stabilum?, termi?kai apdorojant da?niausiai nesutvirtinami. Lydiniai, legiruoti su elementais, kurie padidina v-faz?s stabilum?, d?l terminio apdorojimo ?ymiai sustipr?ja.

Titano lydiniai gali b?ti apdorojami visais pagrindiniais terminio apdorojimo b?dais: gr?dinimas, atkaitinimas, sendinimas, gr?dinimas, cheminis terminis apdorojimas. Da?niausiai naudojamas atkaitinimas.

Titano lydiniai su aliuminiu turi ma?esn? tank? ir didesn? savit?j? stiprum? nei grynas arba komerci?kai grynas titanas. Pagal savit?j? stiprum? titano ir aliuminio lydiniai yra prana?esni u? daugel? ner?dijan?i? ir kar??iui atspari? lydini? 400–500°C temperat?roje. Titano aliuminio lydiniai turi didesn? atsparum? kar??iui ir didesn? atsparum? ?liau?imui nei daugelis kit? titano lydini?.

Aliuminis padidina normalaus titano elastingumo modul?.

Titano-aliuminio lydiniai ner?dija ir ?iek tiek oksiduojasi auk?toje temperat?roje. Tai leid?ia lydinius kar?tai apdoroti auk?tesn?je temperat?roje nei nelegiruoto titano. Jie turi ger? suvirinamum?, net ir esant dideliam aliuminio kiekiui, si?l?s med?iaga ir beveik suvirinimo zona netampa trapi. Aliuminio prid?jimas suma?ina titano lankstum?. ?is poveikis yra stipriausias, kai aliuminio kiekis yra didesnis nei 7,5%.

Alavo prid?jimas prie titano lydini? su aliuminiu padidina lydinio stiprumo charakteristikas. Kai alavo koncentracija tokiuose lydiniuose yra iki 5%, pastebimo plastikini? savybi? suma??jimo nepasteb?ta. Be to, ? titano lydinius su aliuminiu prid?jus alavo, padid?ja j? atsparumas oksidacijai ir ?liau?imui. Lydiniai, kuriuose yra 4–5 % Al ir 2–3 % Sn, i?laiko didel? mechanin? stiprum? iki 500 °C.

Cirkonis neturi didel?s ?takos mechanin?ms titano ir aliuminio lydini? savyb?ms, ta?iau jo buvimas prisideda prie atsparumo ?liau?imui ir ilgalaikio stiprumo padid?jimo. Cirkonis yra vertingas titano lydini? komponentas.

Auk?tos temperat?ros titano lydini? gavimo pagrindas yra lydinys, kurio sud?tyje yra -36% Al. Priedai prie ?io lydinio i? kit? legiruojam?j? element? suteikia kar??iui atsparias med?iagas, pasi?ymin?ias dideliu stiprumu 1000°C ir auk?tesn?je temperat?roje bei geras technologines savybes.

Lydinys VT5 kar?to valcavimo, ?tampuoto ir kalto, argono lankinio ir atsparumo suvirinimas, patenkinamas apdirbimas, geras atsparumas korozijai koncentruotoje azoto r?g?tyje ir j?ros vandenyje. I? ?io lydinio gaminamos dalys, veikian?ios iki 400°C temperat?roje. Jis turi ma?as antifrikcines savybes ir netinka trinam?j? dali? gamybai. Lydinys VT5 tiekiamas lak?t?, stryp?, paket?, vamzdeli? ir vielos pavidalu.

Lydini? tipas VT5-1 skirtas detali?, veikian?i? iki 500°C temperat?roje, ilgalaik?ms apkrovoms ir iki 900°C trumpalaik?ms apkrovoms gaminti. Apdorojant kar?tu sl?giu, jie yra pakankamai lankst?s ir gali b?ti gaminami lak?t?, juost?, plok??i?, kaltini?, ?tampuot?, ekstruzini? profili?, vamzd?i? ir laid? pavidalu, yra gerai suvirinti ir pasi?ymi dideliu atsparumu korozijai atmosferoje ir druskos tirpalams cikli?kai. apkrov?.

Lydinys VT4 Jis daugiausia skirtas lak?t?, juost? ir juost? gamybai. Paprastos formos dalims leid?iamas ?altasis ?tampavimas. ?tampuojant sud?tingesn?s formos dalis, reikia ?ildyti iki 500 ° C. Lydinys turi patenkinam? apdirbamum? ir yra suvirintas argono lankiniu suvirinimu. Pagal atsparum? korozijai VT4 lydinys yra artimas VT5 lydiniams. VT4 lydinys naudojamas detal?ms, veikian?ioms iki 350°C temperat?roje, gaminti.

Lydinys OT4 pagal savybes ir pritaikym? jis pana?us ? VT4 lydin?.

Lydinys VT 10 turi didel? atsparum? ?liau?imui ir auk?t? ?ilumin? stabilum?. Jis yra patenkinamai suvirinamas vis? r??i? suvirinimu ir yra skirtas veikian?i? dali? gamybai

iki 500°C temperat?roje. Kaltiniai, ?tampavimo strypai ir juostos ruo?iami i? VT10 lydinio.

Lydiniai VT5, VT5-1, VT4, OT4 ir VT10 kambario temperat?roje i?laiko kristalin? gardel?, b?ding? a-titano modifikacijai. Daugeliu atvej? ?ie lydiniai naudojami atkaitinti. J? atkaitinimo temperat?ra yra auk?tesn? nei komercinio titano atkaitinimo temperat?ra. Komercinis titanas (VT1-00, VT1-0, VT1-1, VT1-2) taip pat gali b?ti laikomas a strukt?ros lydiniu.

Titano lydiniai su termodinami?kai stabilia v faze galima gauti tik esant didelei legiruojam?j? element? (vanad?io, molibdeno, niobio, tantalo ir kt.) koncentracijai. Ta?iau ?iuo atveju prarandamas vienas i? pagrindini? titano lydini? privalum?, t.y. santykinai ma?as tankis. Tai yra pagrindin? prie?astis, kod?l titano lydiniai su stabilia v faze n?ra pla?iai naudojami.

Titano lydiniai su vienos v-faz?s strukt?ra gali b?ti gaunami mechani?kai gesinant titano lydinius, kuriuose yra pakankamai didel? pereinam?j? element? koncentracija. ?ie lydiniai apima lydin? VT 15, kuriame yra 3–4 % Al, 7–8 % Mo ir 10–15 % Cr. Sukiet?jus 760–780°C ir pasenus 450–480°C temperat?roje, lydinio tempiamasis stipris yra 130–150 kg/mm2, o tai prilygsta plienui, kurio tempiamasis stipris yra 255 kg/mm2. Ta?iau ?is stiprumas nei?saugomas kaitinant, o tai yra pagrindinis ?i? lydini? tr?kumas. Lydinys tiekiamas lak?t?, stryp? ir kaltini? form?.

Geriausias savybi? derinys pasiekiamas lydiniuose, sudarytuose i? a ir v fazi? mi?inio. Aliuminis yra nepakei?iamas komponentas beveik visuose tokiuose lydiniuose. Aliuminio kiekis lydiniuose ne tik i?ple?ia temperat?ros diapazon?, kuriame palaikomas a-faz?s stabilumas, bet ir padidina v-faz?s termin? stabilum?. Be to, aliuminis suma?ina lydinio tank? ir taip kompensuoja tankio padid?jim?, susijus? su sunki?j? legiruojan?i? element? ?vedimu.

Lak?tai, strypai, kaltiniai ir ?tampuoti gaminami i? VT6 lydinio. Jie turi ger? stiprum? ir lankstum?. Lydinio kaitinimo temperat?ra apdorojant sl?giu paprastai nevir?ija 1000°C. Dalys, pagamintos i? VT6 lydinio, gali b?ti sujungtos ta?kiniu, sand?riniu ir argono lankiniu suvirinimu apsaugin?je atmosferoje. Norint atstatyti metalo plasti?kum? po suvirinimo, reikia atkaitinti 700–800°C temperat?roje. ?io tipo lydiniai yra patenkinamai apdorojami pjaustant, pasi?ymi dideliu atsparumu korozijai dr?gnoje atmosferoje ir j?ros vandenyje. Lydini? stiprumas padid?ja po gr?dinimo, o po to senstant 450–550 °C temperat?roje. Lydiniai turi ger? ?ilumin? stabilum?.

Lydinys BT5 taip pat gali b?ti priskirtas VT6 grup?s lydiniams. ?is lydinys, be aliuminio ir molibdeno, yra legiruotas su nedideliu kiekiu silicio. Kar?tas lydinys puikiai tinka valcavimui, ?tampavimui ir kalimui. Kalimas atliekamas 900-1000°C temperat?roje. Lydinys taip pat turi auk?t? atsparum? korozijai ir ?ilumin? stabilum? bei atsparum? ?liau?imui. Jis yra patenkinamai apdirbtas ir gerai suvirintas ta?kiniu, ritininiu ir sand?riniu suvirinimu. Lydinys daugiausia naudojamas termi?kai apdorotas.

Nepriklausoma lydini? grup? sudaryta i? VT3 ir VT3-1 lydini?. ?ie lydiniai turi didesn? termochemin? stabilum?, palyginti su VT6 tipo lydiniais. Lydinys VT3-1, kuriame, be aliuminio ir chromo, yra ir molibdeno, pasi?ymi didesniu terminiu stabilumu ir ma?esne polinkiu ? trapum? kaitinant nei lydinys VT3, be to, turi smulkesn? strukt?r?.

Titano lydiniai, sudaryti i? a ir v fazi? mi?inio, naudojami atkaitinti arba stabilizuoti.

VT3 lydiniui rekomenduojama atlikti atkaitinim? 750±10°C temperat?roje ir au?inim? oru; lydinio VT6 atkaitinimas 80±10°C temperat?roje ir au?inimas oru; lydiniui VT8 - homogenizavimas 800 ± 10°C temperat?roje 1 val., au?inimas ore iki 590 ± 10°C, palaikymas 1 val., au?inimas ore. VTZ, VTZ-1, VT6 ir VT8 lydini? terminio gr?dinimo poveikis yra palyginti ma?as.

VT 14 lydinio kiet?jimo terminis apdorojimas yra gesinimas vandenyje nuo 860 iki 880 °C, po to sendinimas 480–500 °C temperat?roje. ?io lydinio atkaitinimas, u?tikrinantis didel? lankstum? ir patenkinam? stiprum?, atliekamas kaitinant iki 750–850°C, po to atv?sinant oru. Lydinys VT 14 yra jautrus perkaitimui kar?to formavimo ir terminio apdorojimo metu. Kaitinant vir? 920–930°C, jo mechanin?s savyb?s smarkiai pablog?ja. ?iuo at?vilgiu tikslinga VT 14 lydinio kar?t?j? deformacij? atlikti ne auk?tesn?je kaip 930°C temperat?roje.

?iuo metu buvo sukurti titano lydiniai, kurie turi didel? plasti?kum? gesintoje b?senoje, kuris yra b?tinas sud?ting? dali? gamybai, ir kurie yra stipriai sutvirtinti v?lesnio sendinimo ar gr?dinimo metu.

Beveik visi kalti titano lydiniai gali b?ti naudojami kaip liejimo med?iagos. Da?niausiai detali? gamybai liejimo b?du naudojamas VT6 lydinys ir techninis titanas (VT1-1). Metalas forminiam liejimui lydomas vakuumin?se lankin?se krosnyse su grafito tigliu, u?dengtu kaukole. Metalo liejimas ir form? au?inimas atliekamas arba inertini? duj? atmosferoje, arba vakuume. Formos gaminamos i? grafito, keramini? med?iag? arba metal?, kurie nes?veikauja su titanu ir titano liejimo lydiniais.

Titano karbidas TiC ir lydiniai titano karbido pagrindu yra pla?iai naudojami. Titano karbidas pasi?ymi dideliu kietumu ir labai auk?ta lydymosi temperat?ra, o tai lemia pagrindines jo taikymo sritis. Titano karbidas jau seniai naudojamas kaip kiet?j? lydini? komponentas pjovimo ?rankiams ir ?tampams. Ypa? efektyvus yra pjovimo ?rankis, kuriame yra titano karbido klampioms med?iagoms. Tipi?ki titano turintys kietieji lydiniai pjovimo ?rankiams yra lydiniai T5KYU, T5K7, T14K8, T15K6, T30K4 (pirmasis skaitmuo atitinka titano karbido kiek?, o antrasis – cementuojan?io metalo kobalto kiek? %. Taip pat naudojamas titano karbidas kaip abrazyvin? med?iaga tiek milteli?, tiek cementuoto pavidalo.

Titano karbido lydymosi temperat?ra >3000°С. Jis pasi?ymi dideliu elektros laidumu ir, esant ?emai temperat?rai, superlaidumui. Titano ?liau?imas yra nereik?mingas iki 1800°C temperat?ros. Kambario temperat?roje jis yra trapus. Titano karbidas yra stabilus ?altose ir kar?tose r?g?tyse – druskos, sieros, fosforo, oksalo, ?altai – perchloro r?g?tyje, taip pat kai kuri? r?g??i? mi?iniuose.

Daugelis gryno titano karbido gavimo metod? yra suma?inami iki cheminio karbido atskyrimo nuo karbonizuoto ferolydinio. Ta?iau did?iausi? praktin? reik?m? turi metalinio titano milteli? arba titano dioksido karbonizavimo b?das ?emesn?je nei komponent? lydymosi temperat?ra. Tokio metodo pavyzdys yra titano dioksido kalcinavimas suod?iais anglies kaset?se. Didelis titano karbido kiekis gaunamas kaip tarpinis produktas gaminant titano tetrachlorid?.

Pla?iai naudojamos kar??iui atsparios med?iagos, kuri? pagrind? sudaro titano karbidas, legiruotas su molibdenu, tantalu, niobu, nikeliu, kobaltu ir kitais elementais. Titano karbido legiravimas su metalais leid?ia gauti med?iagas, kurios sujungia auk?t? titano karbido stiprum?, atsparum? ?liau?imui ir oksidacijai auk?toje temperat?roje su lankstumu ir atsparumu metal? ?iluminiam sm?giui. Tuo pa?iu principu gaminamos ir kar??iui atsparios med?iagos, kuri? pagrind? sudaro kiti karbidai, taip pat boridai, silicidai, kurie jungiami bendru keramini?-metalini? med?iag? pavadinimu.

Titano karbido lydiniai i?laiko pakankamai auk?t? atsparum? kar??iui iki 1000–1100°C. ?ie lydiniai pasi?ymi dideliu atsparumu dilimui ir atsparumu korozijai. Titano karbido lydini? atsparumas sm?giams yra ma?as, ir tai yra pagrindin? kli?tis j? platinimui.

Titano karbidas ir titano karbido lydiniai su kit? metal? karbidais naudojami kaip ugniai atsparios med?iagos. Tigliai, pagaminti i? titano karbido ir titano karbido lydinio su chromo karbidu, nesudr?ksta ir prakti?kai ilg? laik? nes?veikauja su i?lydytu alavu, bismutu, ?vinu, kadmiu ir cinku. Titano karbido nesudr?kina i?lydytas varis 1100–1300°C temperat?roje ir sidabras 980°C temperat?roje vakuume, aliuminio – 700°C argono atmosferoje. Lydiniai, kuri? pagrind? sudaro titano karbidas su volframo karbidu arba tantalo karbidu, pridedant iki 15% Co, esant 900-1000° temperat?rai, ilg? laik? yra beveik atspar?s i?lydyto natrio ir bismuto poveikiui.

Norint paruo?ti lydinius titano karbido pagrindu, j? sudedamosios dalys sumalamos iki labai smulkios dispersijos, o po to mi?iniai plastifikatoriumi presuojami ? norimas formas. Taip gauti ruo?iniai yra sukepinami auk?toje temperat?roje. Karbido pagrindu pagamintos kompozicijos prakti?kai neturi plasti?kumo. Lengvai sukepintos kompaktin?s dalys gali b?ti apdirbamos tekinimo stakl?mis deimantiniais ?rankiais, o sud?tingas dalis galima apdirbti abrazyviniais ratukais. Po galutinio sukepinimo med?iaga apdorojama tik ?lifuojant. Naudojant ekstruzijos i? titano karbido mas?s metod?, galima pagaminti vamzd?ius, strypus, lak?tus ir sud?tingo profilio gaminius. Tankesn? produkt? galima gauti kar?to spaudimo b?du. Pagrindin? kompakti?ko titano ir titano pusgamini? gamybos ?aliava yra titano kempin? (titano kempin?), gaunama ?vairiais b?dais i? titano ?aliav?.

Titanas- vienas i? paslapting?, ma?ai tyrin?t? makroelement? moksle ir ?mogaus gyvenime. Nors jis ne veltui vadinamas „kosminiu“ elementu, nes. jis aktyviai naudojamas pa?angiose mokslo, technikos, medicinos ?akose ir daugeliu kit? b?d? – tai ateities elementas.

?is metalas yra sidabri?kai pilkos spalvos (?r. nuotrauk?), netirpus vandenyje. Jis turi ma?? chemin? tank?, tod?l jam b?dingas lengvumas. Tuo pa?iu metu jis yra labai tvirtas ir lengvai apdorojamas d?l savo lydymosi ir lankstumo. Elementas yra chemi?kai inerti?kas, nes ant pavir?iaus yra apsaugin? pl?vel?. Titanas nedegus, bet jo dulk?s yra sprogios.

?io cheminio elemento atradimas priklauso did?iajam mineral? myl?tojui, anglui Williamui MacGregorui. Ta?iau titanas vis dar skolingas chemikui Martinui Heinrichui Klaprothui, kuris j? atrado nepriklausomai nuo McGregoro.

Prielaidos d?l prie?as?i?, kod?l ?is metalas buvo pavadintas „titanu“, yra romanti?kos. Pagal vien? versij?, vardas siejamas su senov?s graik? dievais titanais, kuri? t?vai buvo dievas Uranas ir deiv? Gaja, ta?iau pagal antr?j? jis kil?s i? f?j? karalien?s – Titanijos vardo.

Kad ir kaip b?t?, ?is makroelementas yra devintas pagal dyd? gamtoje. Tai yra floros ir faunos atstov? audini? dalis. J?ros vandenyje jo yra daug (iki 7 proc.), ta?iau dirvo?emyje – tik 0,57 proc. Kinija yra turtingiausia titano atsargomis, antroje vietoje – Rusija.

Titano veiksmas

Makroelemento poveik? organizmui lemia jo fizikin?s ir chemin?s savyb?s. Jo dalel?s yra labai ma?os, jos gali prasiskverbti ? l?stel?s strukt?r? ir paveikti jos darb?. Manoma, kad d?l savo inerti?kumo makroelementas chemi?kai nes?veikauja su dirginan?iomis med?iagomis, tod?l n?ra toksi?kas. Ta?iau per fizin? poveik? jis kontaktuoja su audini?, organ? l?stel?mis, krauju, limfa, o tai sukelia mechaninius j? pa?eidimus. Taigi elementas savo veikimu gali pa?eisti viengrand? ir dvigrand? DNR, pa?eisti chromosomas, o tai gali sukelti v??io i?sivystymo rizik? ir genetinio kodo gedim?.

Paai?k?jo, kad makroelement? dalel?s negali prasiskverbti per od?. Tod?l ? ?mogaus vid? jie patenka tik su maistu, vandeniu ir oru.

Titanas geriau pasisavinamas per vir?kinam?j? trakt? (1-3 proc.), ta?iau per kv?pavimo takus – tik apie 1 proc., ta?iau jo kiekis organizme koncentruotas kaip ir plau?iuose (30 proc.). Su kuo tai susij?? I?analizav? visus auk??iau pateiktus skai?ius, galime padaryti kelet? i?vad?. Pirma, titanas paprastai prastai ?sisavinamas organizme. Antra, titanas i?siskiria per vir?kinimo trakt? su i?matomis (0,52 mg) ir ?lapimu (0,33 mg), ta?iau plau?iuose ?is mechanizmas yra silpnas arba jo visai n?ra, nes su am?iumi titano koncentracija ?iame organe padid?ja beveik 100 laikai. Kokia yra tokios didel?s koncentracijos ir tokios silpnos absorbcijos prie?astis? Grei?iausiai taip yra d?l nuolatinio dulki?, kuriose visada yra titano komponento, atakos prie? m?s? k?n?. Be to, ?iuo atveju b?tina atsi?velgti ? m?s? ekologij? ir pramonini? objekt? prieinamum? ?alia gyvenvie?i?.

Palyginti su plau?iais, kituose organuose, tokiuose kaip blu?nis, antinks?iai, skydliauk?, makroelemento kiekis i?lieka nepakit?s vis? gyvenim?. Taip pat elemento buvimas stebimas limfoje, placentoje, smegenyse, moters motinos piene, kauluose, naguose, plaukuose, akies l??yje, epitelio audiniuose.

B?damas kauluose, titanas dalyvauja j? susiliejime po l??i?. Taip pat teigiamas poveikis pastebimas regeneraciniuose procesuose, vykstan?iuose pa?eistuose judan?i? kaul? s?nariuose sergant artritu ir artroze. ?is metalas yra stiprus antioksidantas. Silpnina laisv?j? radikal? poveik? odai ir kraujo l?stel?ms, apsaugo vis? k?n? nuo prie?laikinio sen?jimo ir nusid?v?jimo.

Koncentruodamasis ? smegen? dalis, atsakingas u? reg?jim? ir klaus?, teigiamai veikia j? veikl?. Metalo buvimas antinks?iuose ir skydliauk?je rei?kia, kad jis dalyvauja metabolizme dalyvaujan?i? hormon? gamyboje. Jis taip pat dalyvauja hemoglobino gamyboje, raudon?j? kraujo k?neli? gamyboje. Ma?indamas cholesterolio ir karbamido kiek? kraujyje, jis stebi normali? jo sud?t?.

Neigiamas titano poveikis organizmui atsiranda d?l to, kad yra sunkusis metalas. Patek?s ? organizm? jis neskyla ir nesuyra, o nus?da ?mogaus organuose ir audiniuose, j? nuodydamas ir trukdydamas gyvybiniams procesams. Jis ner?dija, yra atsparus ?armams ir r?g?tims, tod?l skrand?io sultys nepaj?gios jo veikti.

Titano junginiai turi savyb? blokuoti trump?j? bang? ultravioletin? spinduliuot? ir n?ra absorbuojami per od?, tod?l jais galima apsaugoti od? nuo ultravioletini? spinduli?.

?rodyta, kad r?kymas daug kart? padidina metalo patekim? ? plau?ius i? oro. Argi tai n?ra prie?astis mesti ?? blog? ?prot?!

Dienos norma – kam reikalingas cheminis elementas?

Makroelemento paros norma susidaro d?l to, kad ?mogaus organizme yra apie 20 mg titano, i? kurio 2,4 mg yra plau?iuose. Kasdien organizmas su maistu gauna 0,85 mg med?iagos, su vandeniu – 0,002 mg, su oru – 0,0007 mg. Titano paros norma yra labai s?lygin?, nes jo poveikio organams pasekm?s nebuvo iki galo i?tirtos. Apytiksliai tai yra apie 300–600 mcg per dien?. Klinikini? duomen? apie ?ios normos vir?ijimo pasekmes n?ra – viskas yra bandom?j? tyrim? stadijoje.

titano tr?kumas

S?lygos, kurioms esant b?t? pasteb?tas metalo tr?kumas, nenustatytos, tod?l mokslininkai pri?jo prie i?vados, kad j? gamtoje n?ra. Ta?iau jo tr?kumas pastebimas daugumoje rimt? lig?, kurios gali pabloginti paciento b?kl?. ?? tr?kum? galima pa?alinti naudojant titano turin?ius preparatus.

Titano pertekliaus poveikis organizmui

Vienkartinio titano patekimo ? organizm? makroelemento perteklius nebuvo aptiktas. Jei, tarkime, ?mogus prarijo titano smeigtuk?, tada, matyt, nereikia kalb?ti apie apsinuodijim?. Grei?iausiai d?l savo inerti?kumo elementas nesilies, o bus pa?alintas nat?raliai.

Didel? pavoj? kelia sistemingai did?janti makroelemento koncentracija kv?pavimo sistemoje. D?l to pa?eid?iamos kv?pavimo ir limfin?s sistemos. Taip pat yra tiesioginis ry?ys tarp silikoz?s laipsnio ir elemento kiekio kv?pavimo sistemoje. Kuo didesnis jo kiekis, tuo sunkesn? liga.

Sunki?j? metal? perteklius pastebimas ?mon?ms, dirbantiems chemijos ir metalurgijos ?mon?se. Titano chloridas yra pavojingiausias – po 3 darbo met? prasideda sunki? l?tini? lig? pasirei?kimas.

Tokios ligos gydomos specialiais vaistais ir vitaminais.

Kokie yra ?altiniai?

Elementas ? ?mogaus organizm? patenka daugiausia su maistu ir vandeniu. Daugiausia jo yra ank?tiniuose augaluose (?irniai, pupel?s, l??iai, pupel?s) ir gr?duose (rugiuose, mie?iuose, grikiuose, avi?ose). Jo buvimas buvo atskleistas pieno ir m?sos patiekaluose, taip pat kiau?iniuose. Augaluose ?io elemento yra daugiau nei gyv?nuose. Jo ypa? daug dumbli? – kr?min?s kladoforos.

Visuose maisto produktuose, kuri? sud?tyje yra E171 maisto da?iklio, yra ?io metalo dioksido. Jis naudojamas pada?ams ir prieskoniams gaminti. Abejotina ?io priedo ?ala, nes titano oksidas prakti?kai netirpsta vandenyje ir skrand?io sultyse.

Naudojimo indikacijos

Elemento naudojimo indikacij? yra, nepaisant to, kad ?is kosminis elementas dar ma?ai i?tirtas, jis aktyviai naudojamas visose medicinos srityse. D?l savo stiprumo, atsparumo korozijai ir biologinio inerti?kumo jis pla?iai naudojamas protezavimo srityje, gaminant implantus. Jis naudojamas odontologijoje, neurochirurgijoje, ortopedijoje. D?l patvarumo i? jo gaminami chirurginiai instrumentai.

?ios med?iagos dioksidas naudojamas gydant odos ligas, tokias kaip cheilitas, p?slelin?, spuogai, burnos gleivin?s u?degimai. Jie pa?alina veido hemangiom?.

Metalo nikelidas dalyvauja ?alinant lokaliai i?plitus? gerkl? v???. Jis naudojamas gerkl? ir trach?jos endoprotezavimui pakeisti. Jis taip pat naudojamas u?kr?stoms ?aizdoms gydyti kartu su antibiotik? tirpalais.

Makroelementas glicerosolvato akvakompleksas skatina opini? ?aizd? gijim?.

Viso pasaulio mokslininkams yra daug galimybi? tyrin?ti ateities element?, nes jo fizikin?s ir chemin?s savyb?s yra didel?s ir gali atne?ti neribot? naud? ?monijai.