Titan dastlab 1791 yilda uni kashf etgan britaniyalik kimyogari Uilyam Gregor tomonidan "gregorit" deb nomlangan. Keyinchalik titan 1793 yilda nemis kimyogari M. X. Klaprot tomonidan mustaqil ravishda kashf etilgan. U uni yunon mifologiyasidan titanlar sharafiga titan deb atadi - "tabiiy kuchning timsoli". Faqat 1797 yilda Klaprot o'zining titanining Gregor tomonidan ilgari kashf etilgan element ekanligini aniqladi.

Xususiyatlari va xususiyatlari

Titan - Ti belgisi va atom raqami 22 bo'lgan kimyoviy element. Bu kumush rangga ega, zichligi past va yuqori quvvatga ega yaltiroq metalldir. Dengiz suvi va xlordagi korroziyaga chidamli.

Element uchrashadi bir qator foydali qazilma konlarida, asosan, rutil va ilmenit er qobig'i va litosferada keng tarqalgan.

Titan kuchli engil qotishmalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Metallning ikkita eng foydali xususiyati korroziyaga chidamlilik va qattiqlik va zichlikka nisbati, har qanday metall elementning eng yuqori ko'rsatkichidir. O'zining qotishmagan holatida bu metall ba'zi po'latlar kabi kuchli, ammo kamroq zichlikka ega.

Metallning fizik xossalari

Bu kuchli metall past zichlikli, ancha egiluvchan (ayniqsa anoksik muhitda), yorqin va metalloid oq. Nisbatan yuqori erish nuqtasi 1650 ° C (yoki 3000 ° F) dan yuqori, uni o'tga chidamli metall sifatida foydali qiladi. Bu paramagnit va ancha past elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega.

Mohs shkalasi bo'yicha titanning qattiqligi 6. Ushbu ko'rsatkichga ko'ra, u qotib qolgan po'lat va volframdan biroz pastroq.

Savdoda sof (99,2%) titanning kuchlanish kuchi taxminan 434 MPa ni tashkil qiladi, bu an'anaviy past po'lat qotishmalariga mos keladi, ammo titan ancha engilroq.

Titanning kimyoviy xossalari

Alyuminiy va magniy kabi, titan va uning qotishmalari havo ta'sirida darhol oksidlanadi. Atrof-muhit haroratida suv va havo bilan sekin reaksiyaga kirishadi, chunki u passiv oksidli qoplama hosil qiladi quyma metallni keyingi oksidlanishdan himoya qiladi.

Atmosfera passivatsiyasi titanga platinaga deyarli teng keladigan mukammal korroziyaga chidamliligini beradi. Titan suyultirilgan sulfat va xlorid kislotalar, xlorid eritmalari va ko'pgina organik kislotalarning hujumiga dosh bera oladi.

Titan sof azotda yonadigan kam sonli elementlardan biri bo'lib, 800 ° C (1470 ° F) da titanium nitridi hosil qilish uchun reaksiyaga kirishadi. Kislorod, azot va boshqa ba'zi gazlar bilan yuqori reaktivligi tufayli titan filamentlari titaniumli sublimatsiya nasoslarida ushbu gazlar uchun absorber sifatida ishlatiladi. Ushbu nasoslar arzon va ishonchli tarzda UHV tizimlarida juda past bosim hosil qiladi.

Keng tarqalgan titanli minerallar anataza, brukit, ilmenit, perovskit, rutil va titanit (sfen). Ushbu minerallardan faqat rutil va ilmenit iqtisodiy ahamiyatga ega, lekin hatto ularni yuqori konsentratsiyada topish qiyin.

Titan meteoritlarda topilgan va sirt harorati 3200 ° C (5790 ° F) bo'lgan Quyosh va M tipidagi yulduzlarda topilgan.

Turli rudalardan titanni olishning hozirda ma'lum bo'lgan usullari mashaqqatli va qimmat.

Ishlab chiqarish va ishlab chiqarish

Hozirgi vaqtda titan va titanium qotishmalarining 50 ga yaqin navlari ishlab chiqilgan va foydalanilmoqda. Bugungi kunga kelib, titaniumli metall va qotishmalarning 31 klassi tan olingan, ulardan 1-4 sinflari tijorat jihatdan toza (qotishtirilmagan). Ular kislorod miqdoriga qarab tortishish kuchida farqlanadi, 1-daraja eng egiluvchan (0,18% kislorod bilan eng past tortishish kuchi) va 4-daraja eng kam egiluvchan (maksimal valentlik kuchi 0,40% kislorod bilan) hisoblanadi. ).

Qolgan sinflar qotishmalar bo'lib, ularning har biri o'ziga xos xususiyatlarga ega:

• plastik;
• kuch;
• qattiqlik;
• elektr qarshilik;
• maxsus korroziyaga chidamlilik va ularning birikmalari.

Ushbu spetsifikatsiyalarga qo'shimcha ravishda, titanium qotishmalari aerokosmik va harbiy talablarga (SAE-AMS, MIL-T), ISO standartlari va mamlakatga xos spetsifikatsiyalarga hamda aerokosmik, harbiy, tibbiy va sanoat ilovalari uchun oxirgi foydalanuvchi talablariga javob berish uchun ishlab chiqariladi.

Tijorat jihatdan sof yassi mahsulot (varaq, plastinka) osongina shakllantirilishi mumkin, ammo ishlov berishda metallning "xotirasi" va qaytib kelish tendentsiyasi mavjudligini hisobga olish kerak. Bu, ayniqsa, ba'zi yuqori quvvatli qotishmalar uchun to'g'ri keladi.

Titan ko'pincha qotishmalarni tayyorlash uchun ishlatiladi:

• alyuminiy bilan;
• vanadiy bilan;
• mis bilan (qattiqlashtirish uchun);
• temir bilan;
• marganets bilan;
• molibden va boshqa metallar bilan.

Foydalanish sohalari

Plitalar, plastinka, novda, sim, quyma shaklidagi titanium qotishmalari sanoat, aerokosmik, rekreatsion va rivojlanayotgan bozorlarda qo'llaniladi. Titan kukuni pirotexnikada yorqin yonuvchi zarrachalar manbai sifatida ishlatiladi.

Titan qotishmalarining zichlik nisbati yuqori kuchlanishga chidamliligi, yuqori korroziyaga chidamliligi, charchoqqa chidamliligi, yuqori yorilishga chidamliligi va o'rtacha yuqori haroratga bardosh berish qobiliyatiga ega bo'lganligi sababli ular samolyotlar, zirhlar, kemalar, kosmik kemalar va raketalarda qo'llaniladi.

Ushbu ilovalar uchun titan alyuminiy, tsirkoniy, nikel, vanadiy va boshqa elementlar bilan qotishma bo'lib, muhim tarkibiy qismlar, yong'in devorlari, qo'nish moslamalari, egzoz quvurlari (vertolyotlar) va gidravlik tizimlar kabi turli xil tarkibiy qismlarni ishlab chiqaradi. Aslida, ishlab chiqarilgan titan metallining uchdan ikki qismi samolyot dvigatellari va ramkalarida ishlatiladi.

Titan qotishmalari dengiz suvi korroziyasiga chidamli bo'lganligi sababli, ular pervanel vallari, issiqlik almashtiruvchi armatura va boshqalarni tayyorlash uchun ishlatiladi. Bu qotishmalar fan va harbiylar uchun okeanni kuzatish va nazorat qilish qurilmalarining hollari va qismlarida qo'llaniladi.

Maxsus qotishmalar quduqda va neft quduqlarida va nikel gidrometallurgiyasida yuqori mustahkamligi uchun qo'llaniladi. Pulpa va qog'oz sanoati titandan natriy gipoxlorit yoki nam xlor gazi (oqartirishda) kabi qattiq muhitlarga ta'sir qiladigan texnologik uskunalarda foydalanadi. Boshqa ilovalar ultratovushli payvandlash, to'lqinli lehimlashni o'z ichiga oladi.

Bundan tashqari, bu qotishmalar avtomobillarda, ayniqsa avtomobil va mototsikl poygalarida qo'llaniladi, bu erda past og'irlik, yuqori kuch va qattiqlik muhim ahamiyatga ega.

Titan ko'plab sport buyumlarida qo'llaniladi: tennis raketkalari, golf klublari, lakros roliklari; kriket, xokkey, lakros va futbol dubulg'alari, shuningdek, velosiped ramkalari va komponentlari.

Chidamliligi tufayli titan dizaynerlik zargarlik buyumlari (ayniqsa, titaniumli uzuklar) uchun ko'proq mashhur bo'ldi. Uning harakatsizligi uni allergiyasi bo'lgan odamlar yoki basseyn kabi muhitda zargarlik buyumlarini kiyadiganlar uchun yaxshi tanlov qiladi. Titan, shuningdek, 24 karatli oltin sifatida sotilishi mumkin bo'lgan qotishma ishlab chiqarish uchun oltin bilan qotishtiriladi, chunki 1% qotishma Ti pastroq navni talab qilish uchun etarli emas. Olingan qotishma taxminan 14 karatli oltinning qattiqligida va sof 24 karatli oltindan kuchliroqdir.

Ehtiyot choralari

Titan hatto yuqori dozalarda ham toksik emas. Kukun shaklida yoki metall tala? sifatida, u jiddiy yong'in xavfi va havoda qizdirilsa, portlash xavfini keltirib chiqaradi.

Titan qotishmalarining xususiyatlari va qo'llanilishi

Quyida sinflarga bo'lingan eng ko'p uchraydigan titanium qotishmalari, ularning xususiyatlari, afzalliklari va sanoat qo'llanilishi haqida umumiy ma'lumot berilgan.

7-sinf

7-daraj mexanik va fizik jihatdan 2-darajali sof titanga teng, palladiyning oraliq elementini qo'shishdan tashqari, uni qotishma qiladi. U mukammal payvandlash va elastiklikka ega, bu turdagi barcha qotishmalarning eng korroziyaga chidamliligi.

7-sinf kimyoviy jarayonlarda va asbob-uskunalar komponentlarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

11-sinf

11-sinf 1-sinfga juda o'xshaydi, korroziyaga chidamliligini yaxshilash uchun palladiy qo'shilishi bundan mustasno, uni qotishma qiladi.

Boshqa foydali xususiyatlar optimal egiluvchanlik, mustahkamlik, qattiqlik va mukammal payvandlanish qobiliyatini o'z ichiga oladi. Ushbu qotishma ayniqsa korroziya muammosi bo'lgan ilovalarda ishlatilishi mumkin:

• kimyoviy ishlov berish;
• xloratlar ishlab chiqarish;
• tuzsizlantirish;
• dengiz ilovalari.

Ti 6Al-4V sinf 5

Qotishma Ti 6Al-4V yoki 5-sinf titan eng ko'p ishlatiladi. Bu butun dunyo bo'ylab umumiy titan iste'molining 50% ni tashkil qiladi.

Foydalanish qulayligi uning ko'plab afzalliklarida yotadi. Ti 6Al-4V quvvatini oshirish uchun issiqlik bilan ishlov berish mumkin. Ushbu qotishma past og'irlikda yuqori quvvatga ega.

Bu foydalanish uchun eng yaxshi qotishma bir qancha sohalarda aerokosmik, tibbiyot, dengiz va kimyoviy qayta ishlash sanoati kabi. U yaratish uchun ishlatilishi mumkin:

• aviatsiya turbinalari;
• dvigatel komponentlari;
• samolyot konstruktiv elementlari;
• aerokosmik mahkamlagichlar;
• yuqori samarali avtomatik qismlar;
• sport anjomlari.

Ti 6AL-4V ELI sinf 23

23-darajali - jarrohlik titanium. Ti 6AL-4V ELI yoki 23-sinf Ti 6Al-4V ning yuqori tozalikdagi versiyasidir. U rulonlardan, iplardan, simlardan yoki tekis simlardan tayyorlanishi mumkin. Bu yuqori quvvat, past og'irlik, yaxshi korroziyaga chidamlilik va yuqori qattiqlik kombinatsiyasi talab qilinadigan har qanday vaziyat uchun eng yaxshi tanlovdir. U mukammal zarar qarshiligiga ega.

U bio-mosligi, yaxshi charchoq kuchi tufayli implantatsiya qilinadigan komponentlar kabi biomedikal ilovalarda qo'llanilishi mumkin. Bundan tashqari, ushbu konstruktsiyalarni ishlab chiqarish uchun jarrohlik muolajalarida ham foydalanish mumkin:

• ortopedik pinlar va vintlar;
• ligature uchun qisqichlar;
• jarrohlik shtapellari;
• buloqlar;
• ortodontik asboblar;
• kriyojenik tomirlar;
• suyaklarni mahkamlash moslamalari.

12-sinf

12-sinf titanium yuqori sifatli payvandlash qobiliyatiga ega. Bu yuqori haroratlarda yaxshi quvvatni ta'minlaydigan yuqori quvvatli qotishma. 12-sinf titanium 300 seriyali zanglamaydigan po'latlarga o'xshash xususiyatlarga ega.

Turli xil shakllarda shakllantirish qobiliyati uni ko'plab ilovalarda foydali qiladi. Ushbu qotishmaning yuqori korroziyaga chidamliligi uni ishlab chiqarish uskunalari uchun ham bebaho qiladi. 12-sinf quyidagi sohalarda qo'llanilishi mumkin:

• issiqlik almashinuvchilari;
• gidrometallurgik qo'llanmalar;
• yuqori haroratli kimyoviy ishlab chiqarish;
• dengiz va havo komponentlari.

Ti5Al-2,5Sn

Ti 5Al-2.5Sn - barqarorlik bilan yaxshi payvandlanishni ta'minlay oladigan qotishma. Bundan tashqari, yuqori harorat barqarorligi va yuqori quvvatga ega.

Ti 5Al-2.5Sn asosan aviatsiya sanoatida, shuningdek, kriogen qurilmalarda qo'llaniladi.

Ko'pgina noyob xususiyatlarga ega yuqori quvvatli metall. Dastlab, u mudofaa va harbiy sanoatda ishlatilgan. Turli fan sohalarining rivojlanishi titandan kengroq foydalanishga olib keldi.

Samolyot sanoatida titan

Yuqori quvvatga qo'shimcha ravishda, titan ham engildir. Ushbu metall samolyot qurilishida keng qo'llaniladi. Titan va uning qotishmalari jismoniy va mexanik xususiyatlariga ko'ra, ajralmas strukturaviy materiallardir.

Qiziqarli fakt: 60-yillarga qadar titan asosan samolyot dvigatellari uchun gaz turbinalari ishlab chiqarish uchun ishlatilgan. Keyinchalik metall samolyot konsollari uchun qismlar ishlab chiqarishda qo'llanila boshlandi.

Bugungi kunda titan samolyot terisini, quvvat elementlarini, dvigatel qismlarini va boshqa narsalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Raketa fanida va kosmik texnologiyalarda titan

Kosmosda har qanday ob'ekt juda past va yuqori haroratga duchor bo'ladi. Bundan tashqari, yuqori tezlikda harakatlanadigan radiatsiya va zarralar ham mavjud.

Barcha og'ir sharoitlarga bardosh bera oladigan materiallarga po'lat, platina, volfram va titan kiradi. Bir qator ko'rsatkichlarga ko'ra, ikkinchi metallga ustunlik beriladi.

Titan kemasozlikda

Kema qurilishida titan va uning qotishmalari kemalarni qoplash uchun, shuningdek, quvurlar va nasoslar qismlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi.

Titanning past zichligi kemalarning manevr qobiliyatini oshirishga va shu bilan birga ularning og'irligini kamaytirishga imkon beradi. Metallning yuqori korroziyaga va eroziyaga chidamliligi xizmat muddatini ko'paytirishga yordam beradi (qismlar zanglamaydi va shikastlanishga moyil emas).

Navigatsiya asboblari ham titandan qilingan, chunki bu metall ham zaif magnit xususiyatlarga ega.

Mashinasozlikda titan

Titan qotishmalari issiqlik almashinuvi uskunalari, turbinali kondensatorlar va bacalarning ichki sirtlari uchun quvurlar ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

Yuqori mustahkamlik xususiyatlari tufayli titan sizga uskunaning ishlash muddatini uzaytirish va ta'mirlash ishlarini tejash imkonini beradi.

Neft va gaz sanoatida titan

Titan qotishmalaridan tayyorlangan quvurlar 15-20 km gacha bo'lgan burg'ulash chuqurligiga erishishga yordam beradi. Ular juda bardoshli va boshqa metallar kabi kuchli deformatsiyalarga duchor bo'lmaydilar.

Bugungi kunda titan mahsulotlari chuqur dengizdagi neft va gaz konlarini o'zlashtirishda muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda. Tirsaklar, quvurlar, gardishlar, adapterlar va boshqalar yuqori quvvatli metalldan yasalgan. Bundan tashqari, yuqori sifatli ishlash uchun titanning dengiz suviga korroziyaga chidamliligi katta rol o'ynaydi.

Avtomobil sanoatida titan

Avtomobil sanoatida qismlarning og'irligini kamaytirish yoqilg'i sarfini kamaytirishga yordam beradi va shu bilan chiqindi chiqindilarini kamaytiradi. Bu erda titan va uning qotishmalari yordamga keladi. Avtomobillar (ayniqsa, poyga avtomobillari) uchun prujinalar, klapanlar, murvatlar, transmissiya vallari va egzoz tizimlari titandan qilingan.

Titan qurilishda

Ma'lum bo'lgan salbiy ekologik omillarning aksariyatiga bardosh berish qobiliyati tufayli titan qurilishda ham qo'llanilgan. U binolarning tashqi qoplamasi, ustunli qoplama uchun, tom yopish materiallari, korni?lar, soffitlar, mahkamlagichlar va boshqalar sifatida ishlatiladi.

Tibbiyotda titan

Tibbiyotda esa titan va uning qotishmalaridan tayyorlangan mahsulotlar katta o'rinni egallagan. Ushbu kuchli, engil, hipoalerjenik va bardoshli metall jarrohlik asboblari, protezlar, tish implantlari, intraosseous fiksatorlar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Sportda titan

Xuddi shu kuch va yengillik tufayli titan sport anjomlarini ishlab chiqarishda ham mashhur. Ushbu metalldan velosipedlar uchun ehtiyot qismlar, golf klublari, muz boltalari, turizm va alpinizm uchun idishlar, konki uchun pichoqlar, sho'ng'in pichoqlari, to'pponchalar (sport otishmalari va huquqni muhofaza qilish organlari) ishlab chiqariladi.

Iste'mol tovarlarida titan

Titandan favvora va sharikli ruchkalar, zargarlik buyumlari, soatlar, idish-tovoq va bog 'anjomlari, mobil telefonlar, kompyuterlar, televizorlar uchun korpuslar ishlab chiqariladi.

Qizig'i shundaki, qo'ng'iroqlar titandan qilingan. Ular chiroyli va g'ayrioddiy ovozga ega.

Titandan boshqa foydalanish

Boshqa narsalar qatorida, titan dioksidi keng qo'llanilishini topdi. Bo'yoq va laklar ishlab chiqarish uchun oq pigment sifatida ishlatiladi. Bu oq kukun yuqori yashirish kuchiga ega, ya'ni. u qo'llaniladigan har qanday rangni blokirovka qilishga qodir.

Titan dioksidi qog'oz yuzasiga qo'llanilganda, u yuqori bosib chiqarish xususiyatlariga va silliqlikka ega bo'ladi.

Bu saqich va shirinliklar paketidagi E171 belgisi titan dioksidi mavjudligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, qisqichbaqa tayoqchalari, kekslar, dori-darmonlar, kremlar, jellar, shampunlar, qiyma go'sht, makaron bu birikma bilan bo'yaladi, un va sir tiniqlanadi.

Titan varaq - prokat va titan varaq VT1-0, VT20, OT4.

Ko'pchilikni biroz sirli va to'liq tushunilmagan titan qiziqtiradi - xususiyatlari biroz noaniq bo'lgan metall. Metall ham eng kuchli, ham eng mo'rt.

Eng kuchli va eng mo'rt metall

Uni 6 yillik farq bilan ikki olim - ingliz V. Gregor va nemis M. Klaprot kashf etgan. Titanning nomi, bir tomondan, g'ayritabiiy va qo'rqmas afsonaviy titanlar bilan, ikkinchi tomondan, peri malikasi Titaniya bilan bog'liq.
Bu tabiatdagi eng keng tarqalgan materiallardan biri, ammo sof metallni olish jarayoni ayniqsa qiyin.

D.Mendeleyev jadvalining 22 kimyoviy elementi Titan (Ti) 4-davrning 4-guruhiga kiradi.

Titanning rangi kumushsimon oq, yorqin yorqinligi bilan ajralib turadi. Uning diqqatga sazovor joylari kamalakning barcha ranglari bilan porlaydi.

Bu o'tga chidamli metallardan biridir. +1660°C (±20°) da eriydi. Titan paramagnitdir: u magnit maydonda magnitlanmaydi va undan tashqariga chiqarilmaydi.
Metall past zichlik va yuqori quvvat bilan ajralib turadi. Ammo bu materialning o'ziga xosligi shundaki, boshqa kimyoviy elementlarning minimal aralashmalari ham uning xususiyatlarini tubdan o'zgartiradi. Boshqa metallarning ahamiyatsiz qismi mavjud bo'lganda, titan issiqlikka chidamliligini yo'qotadi va uning tarkibidagi minimal metall bo'lmagan moddalar qotishmani mo'rt qiladi.
Bu xususiyat 2 turdagi materialning mavjudligini aniqlaydi: sof va texnik.

1. Sof titan og'ir yuklarga va o'ta yuqori harorat oralig'iga bardosh bera oladigan juda engil modda talab qilinadigan joylarda qo'llaniladi.
2. Texnik material engillik, kuch va korroziyaga chidamlilik kabi parametrlar baholanadigan joylarda qo'llaniladi.

Modda anizotropiya xususiyatiga ega. Bu metall o'zining jismoniy xususiyatlarini qo'llaniladigan kuchga qarab o'zgartirishi mumkinligini anglatadi. Materialdan foydalanishni rejalashtirishda bu xususiyatni hisobga olish kerak.

Titan tarkibida boshqa metallarning aralashmalari bo'lsa ham, o'z kuchini yo'qotadi.

Oddiy sharoitlarda titanning xususiyatlarini o'rganish uning inertligini tasdiqlaydi. Modda atrofdagi atmosferadagi elementlarga reaksiyaga kirishmaydi.
Parametrlarning o'zgarishi harorat +400 ° C va undan yuqori darajaga ko'tarilganda boshlanadi. Titan kislorod bilan reaksiyaga kirishadi, azotda yonishi mumkin, gazlarni yutadi.
Bu xususiyatlar sof modda va uning qotishmalarini olishni qiyinlashtiradi. Titan ishlab chiqarish qimmat vakuumli uskunalardan foydalanishga asoslangan.

Titan va boshqa metallar bilan raqobat

Bu metall doimo alyuminiy va temir qotishmalari bilan taqqoslanadi. Titanning ko'pgina kimyoviy xossalari raqobatchilarnikidan sezilarli darajada yaxshi:

1. Mexanik mustahkamligi bo'yicha titan temirdan 2 marta, alyuminiydan esa 6 marta oshib ketadi. Uning kuchi haroratning pasayishi bilan ortadi, bu raqobatchilarda kuzatilmaydi.
   Titanning korroziyaga qarshi xususiyatlari boshqa metallarga qaraganda ancha yuqori.
2. Atrof-muhit haroratida metall mutlaqo inertdir. Ammo harorat +200 ° C dan oshganda, modda vodorodni o'zlashtira boshlaydi, uning xususiyatlarini o'zgartiradi.
3. Yuqori haroratlarda titanium boshqa kimyoviy elementlar bilan reaksiyaga kirishadi. U yuqori o'ziga xos kuchga ega, bu eng yaxshi temir qotishmalarining xususiyatlaridan 2 baravar yuqori.
4. Titanning korroziyaga qarshi xususiyatlari alyuminiy va zanglamaydigan po'latdan sezilarli darajada oshadi.
5. Ushbu modda elektr tokini yomon o'tkazuvchidir. Titan temirdan 5 baravar, alyuminiydan 20 marta va magniydan 10 baravar ko'p qarshilikka ega.
6. Titan past issiqlik o'tkazuvchanligi bilan ajralib turadi, bu past issiqlik kengayish koeffitsienti bilan bog'liq. U temirdan 3 baravar, alyuminiydan 12 baravar kam.
   

Titan qanday olinadi?

Material tabiatda tarqalishi bo'yicha 10-o'rinni egallaydi. Titan kislotasi yoki uning dioksidi shaklida titanni o'z ichiga olgan 70 ga yaqin mineral mavjud. Ularning eng keng tarqalgani va tarkibida yuqori foizli metall hosilalari mavjud:

• ilmenit;
• rutil;
• anataza;
• perovskit;
• brukit.

Titan rudalarining asosiy konlari AQSh, Buyuk Britaniya, Yaponiyada joylashgan, ularning yirik konlari Rossiya, Ukraina, Kanada, Fransiya, Ispaniya, Belgiyada topilgan.

Titan qazib olish qimmat va mehnat talab qiladigan jarayondir

Ulardan metall olish juda qimmat. Olimlar titan ishlab chiqarishning 4 ta usulini ishlab chiqdilar, ularning har biri sanoatda ishlaydi va samarali qo'llaniladi:

1. Magniy usuli. Titan aralashmalari bo'lgan qazib olingan xom ashyo qayta ishlanadi va titan dioksidi olinadi. Bu modda yuqori haroratlarda shaxta yoki tuz xloratorlarida xlorlanadi. Jarayon juda sekin va uglerod katalizatori ishtirokida amalga oshiriladi. Bunday holda, qattiq dioksid gazsimon moddaga - titanium tetrakloridga aylanadi. Olingan material magniy yoki natriy bilan kamayadi. Reaksiya jarayonida hosil bo'lgan qotishma vakuum birligida o'ta yuqori haroratgacha qizdiriladi. Reaktsiya natijasida magniy va uning birikmalarining xlor bilan bug'lanishi sodir bo'ladi. Jarayon oxirida shimgichga o'xshash material olinadi. U eritiladi va yuqori sifatli titan olinadi.
2. Gidrid-kaltsiy usuli. Ruda kimyoviy reaksiyaga kirishadi va titan gidrid olinadi. Keyingi bosqich - moddaning tarkibiy qismlarga bo'linishi. Vakuumli qurilmalarda isitish vaqtida titan va vodorod ajralib chiqadi. Jarayon oxirida kaltsiy oksidi olinadi, u zaif kislotalar bilan yuviladi. Birinchi ikkita usul sanoat ishlab chiqarishiga tegishli. Ular eng qisqa vaqt ichida nisbatan arzon narxlarda sof titan olish imkonini beradi.
3. elektroliz usuli. Titan birikmalari yuqori oqimga duchor bo'ladi. Xom ashyoga qarab, aralashmalar komponentlarga bo'linadi: xlor, kislorod va titan.
4. Yodid usuli yoki tozalash. Minerallardan olingan titan dioksidi yod bug'i bilan surtiladi. Reaktsiya natijasida titanium yodid hosil bo'lib, u yuqori haroratga - + 1300 ... + 1400 ° S ga qadar isitiladi va unga elektr toki bilan ta'sir qiladi. Shu bilan birga, komponentlar manba materialidan ajratiladi: yod va titan. Ushbu usul bilan olingan metallda aralashmalar va qo'shimchalar yo'q.

Foydalanish sohalari

Titandan foydalanish uni ifloslanishdan tozalash darajasiga bog'liq. Titan qotishmasi tarkibida hatto oz miqdordagi boshqa kimyoviy elementlarning mavjudligi uning fizik-mexanik xususiyatlarini tubdan o'zgartiradi.

Muayyan miqdordagi aralashmalar bo'lgan titan texnik deb ataladi. Korroziyaga chidamliligi yuqori, u engil va juda bardoshli materialdir. Uning qo'llanilishi ushbu va boshqa ko'rsatkichlarga bog'liq.

• Kimyo sanoatida titan va uning qotishmalari issiqlik almashtirgichlar, turli diametrli quvurlar, armatura, korpuslar va turli maqsadlar uchun nasoslar qismlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Yuqori kuch va kislotalarga qarshilik talab qilinadigan joylarda modda ajralmas hisoblanadi.
• Transportda titan velosipedlar, avtomobillar, temir yo'l vagonlari va poezdlarning qismlari va yig'malarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Materialdan foydalanish harakatlanuvchi tarkib va avtomobillarning og'irligini kamaytiradi, velosiped qismlarini engilroq va kuchliroq qiladi.
• Titan muhim ahamiyatga ega dengiz bo'limida. Undan suv osti kemalari uchun korpus qismlari va elementlari, qayiqlar va vertolyotlar uchun pervanellar tayyorlanadi.
• Qurilish sohasida sink-titan qotishmasi ishlatiladi. Fasad va tomlar uchun pardozlash materiali sifatida ishlatiladi. Bu juda kuchli qotishma muhim xususiyatga ega: u eng ajoyib konfiguratsiyaning me'moriy detallarini yaratish uchun ishlatilishi mumkin. U har qanday shaklda bo'lishi mumkin.
• So'nggi o'n yillikda titan keng tarqalgan neft sanoatida. Uning qotishmalari ultra chuqur burg'ulash uchun uskunalar ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Material dengiz tokchalarida neft va gaz qazib olish uchun uskunalar ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Titan juda keng qo'llanilishiga ega.

Sof titanning o'ziga xos xususiyatlari bor. Yuqori haroratga qarshilik talab qilinadigan va ayni paytda metallning mustahkamligini ta'minlash kerak bo'lgan joylarda kerak.

U qo'llaniladi :

• teri qismlari, korpuslar, mahkamlagichlar, shassilarni ishlab chiqarish uchun samolyot va kosmik sanoati;
• protezlash va yurak klapanlari va boshqa asboblarni ishlab chiqarish uchun dori vositalari;
• kriyojenik sohada ishlash texnikasi (bu erda ular titanning xususiyatidan foydalanadilar - haroratning pasayishi bilan metallning mustahkamligi oshadi va uning plastikligi yo'qolmaydi).

Turli materiallarni ishlab chiqarish uchun titandan foydalanish foizlarda quyidagicha ko'rinadi:

• 60% bo'yoq ishlab chiqarish uchun ishlatiladi;
• plastmassa 20% iste'mol qiladi;
• 13% qog'oz ishlab chiqarishda ishlatiladi;
• mashinasozlik hosil bo'lgan titan va uning qotishmalarining 7% ni iste'mol qiladi.

Xom ashyo va titanni olish jarayoni qimmat, uni ishlab chiqarish xarajatlari ushbu moddadan mahsulotlarning xizmat qilish muddati, butun foydalanish davrida tashqi ko'rinishini o'zgartirmaslik qobiliyati bilan qoplanadi va to'lanadi.

TITANI XUSUSIYATLARI VA QO'LLANIShI

Titan (Ti) 1795 yilda topilgan va yunon eposi Titan qahramoni sharafiga nomlangan. U 70 dan ortiq minerallarning bir qismidir va eng keng tarqalgan elementlardan biridir - uning er qobig'idagi miqdori taxminan 0,6% ni tashkil qiladi. Titan ikki modifikatsiyada mavjud: olti burchakli yopiq kristall panjara bilan modifikatsiya a ko'rinishida 882 ° S gacha va 882 ° S dan yuqori, tana markazlashtirilgan kubik panjara bilan b modifikatsiyasi barqaror. Titanning asosiy jismoniy xususiyatlari quyidagilardan iborat:

Titan yuqori quvvatni past zichlik va yuqori korroziyaga chidamlilik bilan birlashtiradi. Shu sababli, ko'p hollarda po'lat va alyuminiy kabi asosiy strukturaviy materiallarga nisbatan sezilarli afzalliklarga ega. Bir qator titanium qotishmalari po'latdan ikki baravar kuchliroq, zichligi ancha past va korroziyaga chidamliligi yaxshi. Biroq, past issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli, uni katta harorat farqlari sharoitida ishlaydigan tuzilmalar va qismlar uchun va issiqlik charchoqlari ustida ishlashda ishlatish qiyin. Titanning strukturaviy material sifatida kamchiliklari oddiy elastiklikning nisbatan past modulini o'z ichiga oladi.

Yuqori toza titanium yaxshi plastik xususiyatlarga ega. Nopoklarning ta'siri ostida uning plastisiyasi keskin o'zgaradi. Kislorod titanda yaxshi eriydi va past konsentratsiyali hududda uning plastik xususiyatlarini sezilarli darajada pasaytiradi.

Titanning plastik xossalari unga azot kiritilganda ham kamayadi. Titandagi azot miqdori > 0,2% bo'lsa, mo'rt sinish sodir bo'ladi. Shu bilan birga, kislorod va azot titanning kuchlanish va chidamliligini oshiradi va bu jihatdan foydali aralashmalardir.

Vodorod titanning zararli nopokligidir. Bu juda past konsentratsiyalarda ham titanning zarba kuchini keskin kamaytiradi.

Vodorod keng konsentratsiyalarda titanning mustahkamlik xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi.

Titanning mexanik xususiyatlari, boshqa metallarga qaraganda ancha katta darajada, yukni qo'llash tezligiga bog'liq. Shuning uchun titanni mexanik sinovdan o'tkazish boshqa konstruktiv materiallarni sinovdan o'tkazishdan ko'ra qat'iy tartibga solinadigan va qat'iy belgilangan sharoitlarda o'tkazilishi kerak.

Titanning ta'sir kuchi 200-300 ° C oralig'ida yumshatilganda sezilarli darajada oshadi, boshqa xususiyatlarda sezilarli o'zgarishlar kuzatilmaydi. Titanning plastisitivligining eng katta o'sishiga polimorf o'zgarishlar haroratidan oshib ketadigan haroratdan so'ndirilgandan so'ng erishiladi.

Sof titan issiqlikka chidamli materiallarga tegishli emas, chunki harorat oshishi bilan uning kuchi keskin pasayadi.

Titanning muhim xususiyati uning atmosfera gazlari va vodorod bilan qattiq eritmalar hosil qilish qobiliyatidir. Titan havoda qizdirilganda, uning yuzasida odatdagi tegirmon shkalasidan tashqari, kislorod bilan barqarorlashtirilgan a-Ti (alfitlangan qatlam) asosidagi qattiq eritmadan iborat qatlam hosil bo'ladi, uning qalinligi uning tarkibiga bog'liq. harorat va isitishning davomiyligi. Ushbu qatlam asosiy metall qatlamga qaraganda yuqori transformatsiya haroratiga ega va uning qismlar yoki yarim tayyor mahsulotlar yuzasida shakllanishi mo'rt sinishiga olib kelishi mumkin.

Titan va titan asosidagi qotishmalar havoda, tabiiy sovuq va issiq chuchuk suvda, dengiz suvida, shuningdek, ishqorlar, noorganik tuzlar, organik kislotalar va birikmalar eritmalarida, hatto qaynatilganda ham yuqori korroziyaga chidamliligi bilan ajralib turadi. Zanglamaydigan po'lat va mis-nikel qotishmalari bilan aloqa qilganda dengiz suvida korroziyaga uchramaydi. Titanning yuqori korroziyaga chidamliligi uning yuzasida metallni atrof-muhit bilan keyingi o'zaro ta'siridan himoya qiladigan zich bir hil plyonka hosil bo'lishi bilan izohlanadi.

Titan konstruktiv material sifatida aviatsiya, raketa texnologiyasi, kemalar qurilishida, asbobsozlik va mashinasozlikda keng qo'llaniladi. Titan va uning qotishmalari yuqori haroratlarda yuqori mustahkamlik xususiyatlarini saqlab qoladi va shuning uchun yuqori haroratli isitishga duchor bo'lgan qismlarni ishlab chiqarish uchun muvaffaqiyatli ishlatilishi mumkin.

Hozirgi vaqtda titanning asosiy miqdori titan oqini tayyorlash uchun ishlatiladi. Titan metallurgiyada, shu jumladan zanglamaydigan va issiqlikka chidamli po'latlarda qotishma element sifatida keng qo'llaniladi. Alyuminiy, nikel va mis qotishmalariga titan qo'shilishi ularning kuchini oshiradi. Bu kesish asboblari uchun qattiq qotishmalarning ajralmas qismidir. Titan dioksidi payvandlash elektrodlarini qoplash uchun ishlatiladi. Titan tetraklorid armiyada tutun ekranlarini yaratish uchun ishlatiladi.

Elektrotexnika va radiotexnikada kukunli titan gaz yutuvchi sifatida ishlatiladi - 500 ° C ga qizdirilganda titan gazlarni shiddat bilan yutadi va shu bilan yopiq hajmda yuqori vakuumni ta'minlaydi.

Titan ba'zi hollarda kimyo sanoatida va kemasozlikda ajralmas materialdir. Undan agressiv suyuqliklarni quyish uchun mo'ljallangan qismlar, korroziy muhitda ishlaydigan issiqlik almashtirgichlar, turli qismlarni anodlashda ishlatiladigan suspenziya qurilmalari tayyorlanadi. Titan elektrolitlar va boshqa elektrokaplama suyuqliklarida inertdir va shuning uchun elektrokaplama vannalarining turli qismlarini ishlab chiqarish uchun javob beradi. Nikel-kobalt zavodlari uchun gidrometallurgiya uskunalarini ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi, chunki u yuqori harorat va bosimlarda nikel va kobalt shlamlari bilan aloqa qilishda korroziya va eroziyaga yuqori qarshilikka ega.

Titan oksidlovchi muhitda eng barqaror hisoblanadi. Qaytaruvchi vositada titan himoya oksidi plyonkasining yo'q qilinishi tufayli juda tez korroziyaga uchraydi.

Texnik titan va uning qotishmalari bosim bilan ishlov berishning barcha ma'lum usullariga mos keladi. Ular sovuq va issiq holatda o'ralgan bo'lishi mumkin, shtamplangan, burmalangan, chuqur chizilgan, yondirilgan. Titan va uning qotishmalaridan, novdalar, novdalar, chiziqlar,

turli haddelenmi? profillar, choksiz quvurlar, sim va folga.

Titanning deformatsiyaga chidamliligi strukturaviy po'latlarga yoki mis va alyuminiy qotishmalariga qaraganda yuqori. Titan va uning qotishmalari xuddi ostenitik zanglamaydigan po'latlar kabi bosim bilan qayta ishlanadi. Ko'pincha titanium 800-1000 ° S haroratda zarb qilinadi. Titanni gaz bilan ifloslanishdan himoya qilish uchun eng qisqa vaqt ichida isitish va bosim bilan ishlov berish amalga oshiriladi. >500°C haroratda vodorod titan va uning qotishmalariga yuqori tezlikda tarqalishi tufayli qizdirish oksidlovchi atmosferada amalga oshiriladi.

Titan va uning qotishmalari ostenitik darajadagi zanglamaydigan po'latlarga o'xshash ishlov berish qobiliyatini pasaytiradi. Kesishning barcha turlari bilan eng muvaffaqiyatli natijalar past tezlikda va kesishning katta chuqurligida, shuningdek, yuqori tezlikli po'latdan yoki qattiq qotishmalardan yasalgan kesish asboblaridan foydalanganda erishiladi.

Yuqori haroratlarda titanning yuqori kimyoviy faolligi tufayli u inert gazlar (geliy, argon) atmosferasida payvandlanadi. Shu bilan birga, nafaqat eritilgan payvandlash metallini atmosfera va gazlar bilan o'zaro ta'sir qilishdan, balki payvandlanadigan mahsulotlarning barcha yuqori isitiladigan qismlarini himoya qilish kerak.

Titan va uning qotishmalaridan quyma ishlab chiqarishda katta texnologik qiyinchiliklar yuzaga keladi.

Titan qotishmalari

Titanning boshqa elementlar bilan ko'plab qotishmalari tijorat titanidan ko'ra ko'proq istiqbolli materiallardir.

Sanoat titan qotishmalarining asosiy qotishma elementlari vanadiy, molibden, xrom, marganets, mis, alyuminiy va qalaydir. Amalda titan barcha metallar bilan, ishqoriy tuproq metallari bundan mustasno, shuningdek, kremniy, bor, vodorod, azot va kislorod bilan qotishmalar hosil qiladi.

Titanning polimorf o'zgarishlarining mavjudligi, ko'plab elementlarning titanda yaxshi eruvchanligi va titanda o'zgaruvchan eruvchanligi bo'lgan kimyoviy birikmalarning hosil bo'lishi turli xil xususiyatlarga ega titanium qotishmalarining keng doirasini olish imkonini beradi.

Titanning polimorf o'zgarishlariga ta'sir qilish xususiyatiga qarab, barcha elementlarni uch guruhga bo'lish mumkin:

stabillashtiruvchi a-faza (alyuminiy);

b-fazaning barqarorligini oshirish (xrom, marganets, temir, mis, nikel, berilliy, volfram, kobalt, vanadiy, molibden, niobiy, tantal);

a- va b-fazalarning barqarorligiga kam ta'sir ko'rsatadigan dopantlar (qalay, sirkoniy, germaniy).

a-fazaning barqarorligini oshiradigan elementlar bilan qotishma titanium qotishmalari odatda issiqlik bilan ishlov berish bilan mustahkamlanmaydi. b-fazaning barqarorligini oshiradigan elementlar bilan qotishma qotishmalar issiqlik bilan ishlov berish natijasida sezilarli darajada mustahkamlanadi.

Titan qotishmalari issiqlik bilan ishlov berishning barcha asosiy turlariga duchor bo'lishi mumkin: s?nd?rme, tavlanish, qarish, temperatura, kimyoviy issiqlik bilan ishlov berish. Eng ko'p ishlatiladigan tavlanishdir.

Alyuminiy bilan titanium qotishmalari sof yoki savdo sof titanga qaraganda pastroq zichlik va katta o'ziga xos kuchga ega. Maxsus kuchga ko'ra, titan-alyuminiy qotishmalari 400-500 ° S oralig'ida ko'plab zanglamaydigan va issiqlikka chidamli qotishmalardan ustundir. Titan alyuminiy qotishmalari boshqa ko'plab titanium qotishmalariga qaraganda yuqori issiqlikka chidamli va yuqori o'rmalanish qarshiligiga ega.

Alyuminiy titanning normal elastiklik modulini oshiradi.

Titan-alyuminiy qotishmalari yuqori haroratda korroziyaga uchramaydi va ozgina oksidlanadi. Bu qotishmalarni qotishmagan titanga qaraganda yuqori haroratlarda issiq ishlov berishga imkon beradi. Ular yaxshi payvandlanish qobiliyatiga ega va hatto sezilarli darajada alyuminiy tarkibiga ega bo'lsa ham, payvand chokining materiali va payvandlash zonasi mo'rt bo'lib qolmaydi. Alyuminiy qo'shilishi titanning egiluvchanligini pasaytiradi. Bu ta'sir alyuminiy miqdori 7,5% dan ortiq bo'lsa, eng kuchli bo'ladi.

Alyuminiy bilan titanium qotishmalariga qalay qo'shilishi qotishmaning mustahkamlik xususiyatlarini oshiradi. Bunday qotishmalarda qalay konsentratsiyasi 5% gacha bo'lsa, plastik xususiyatlarning sezilarli pasayishi kuzatilmaydi. Bundan tashqari, alyuminiy bilan titanium qotishmalariga qalay qo'shilishi ularning oksidlanishga va o'rmalanishga chidamliligini oshiradi. 4-5% Al va 2-3% Sn o'z ichiga olgan qotishmalar 500 ° S gacha sezilarli mexanik kuchni saqlaydi.

Zirkonyum titan-alyuminiy qotishmalarining mexanik xususiyatlariga katta ta'sir ko'rsatmaydi, lekin uning mavjudligi o'rmalanish qarshiligining oshishiga va uzoq muddatli kuchning oshishiga yordam beradi. Zirkonyum titanium qotishmalarining qimmatli tarkibiy qismidir.

Yuqori haroratli titanium qotishmalarini olish uchun asos -36% Al ni o'z ichiga olgan qotishma hisoblanadi. Boshqa qotishma elementlarning bu qotishmasiga qo'shimchalar 1000 ° C va undan yuqori haroratda yuqori quvvatga ega va yaxshi texnologik xususiyatlarga ega issiqlikka chidamli materiallarni beradi.

Qotishma VT5 issiq haddelenmi?, shtamplangan va zarb qilingan, argon-arqon va qarshilik payvandlash, qoniqarli ishlov berish, konsentrlangan nitrat kislota va dengiz suvida yaxshi korroziyaga chidamlilik. 400 ° S gacha bo'lgan haroratda ishlaydigan qismlar ushbu qotishmadan tayyorlanadi. U past antifriksion xususiyatlarga ega va ishqalanish qismlarini ishlab chiqarish uchun yaroqsiz. Qotishma VT5 choyshablar, novdalar, paketlar, quvurlar va simlar shaklida taqdim etiladi.

VT5-1 tipidagi qotishmalar uzoq muddatli yuklar uchun 500 ° S gacha va qisqa muddatli yuklar uchun 900 ° S gacha bo'lgan haroratlarda ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan. Ular issiq bosim bilan ishlov berishda etarlicha egiluvchan bo'lib, choyshablar, chiziqlar, plitalar, zarblar, shtamplar, ekstrudirovka qilingan profillar, quvurlar va simlar shaklida ishlab chiqarilishi mumkin, ular yaxshi payvandlangan va atmosfera va tuz eritmalarida yuqori korroziyaga chidamliligiga ega. yuklar.

Qotishma VT4 U asosan choyshablar, chiziqlar va chiziqlar ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan. Oddiy shakldagi qismlar uchun sovuq shtamplashga ruxsat beriladi. Keyinchalik murakkab shakldagi qismlarni shtamplashda 500 ° C gacha qizdirish talab qilinadi. Qotishma qoniqarli ishlov berish qobiliyatiga ega va argon boshq manbai bilan payvandlanadi. Korroziyaga chidamliligi jihatidan VT4 qotishmasi VT5 qotishmalariga yaqin. VT4 qotishmasi 350 ° S gacha bo'lgan haroratda ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

Qotishma OT4 xususiyatlari va ilovalari bo'yicha u VT4 qotishmasiga o'xshaydi.

Qotishma VT 10 yuqori surilish qarshiligi va yuqori termal barqarorlikka ega. U barcha turdagi payvandlash bilan qoniqarli tarzda payvandlanadi va ishlaydigan qismlarni ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan.

500 ° S gacha bo'lgan haroratlarda. VT10 qotishmasidan zarb, shtamplash barlari va chiziqlar tayyorlanadi.

VT5, VT5-1, VT4, OT4 va VT10 qotishmalari xona haroratida a-titan modifikatsiyasiga xos bo'lgan kristall panjarani saqlab qoladi. Ko'pgina hollarda, bu qotishmalar tavlangan holatda qo'llaniladi. Ularning tavlanish harorati tijorat titanining tavlanish haroratidan yuqori. Savdo titan (VT1-00, VT1-0, VT1-1, VT1-2) ham a-strukturali qotishma sifatida ko'rib chiqilishi mumkin.

Termodinamik jihatdan barqaror b-fazali titanium qotishmalari faqat qotishma elementlarning (vanadiy, molibden, niobiy, tantal va boshqalar) yuqori konsentratsiyasida olinishi mumkin. Biroq, bu holda titanium qotishmalarining asosiy afzalliklaridan biri, ya'ni nisbatan past zichlik yo'qoladi. Bu barqaror b-fazali titanium qotishmalarining keng qo'llanilmasligining asosiy sababidir.

Bitta b-fazali tuzilishga ega bo'lgan titanium qotishmalari o'tish elementlarining etarlicha yuqori konsentratsiyasini o'z ichiga olgan titanium qotishmalarini so'ndirish orqali mexanik ravishda olinishi mumkin. Ushbu qotishmalarga 3-4% Al, 7-8% Mo va 10-15% Cr o'z ichiga olgan VT 15 qotishmasi kiradi. 760-780 ° S dan qattiqlashgandan va 450-480 ° S da qarigandan so'ng, qotishma 130-150 kg / mm2 kuchlanish kuchiga ega, bu esa 255 kg / mm2 kuchlanish kuchiga ega po'latga teng. Biroq, bu quvvat qizdirilganda saqlanmaydi, bu esa bu qotishmalarning asosiy kamchiliklari hisoblanadi. Qotishma choyshab, bar va zarb shaklida etkazib beriladi.

Xususiyatlarning eng yaxshi kombinatsiyasi a- va b-fazalar aralashmasidan tashkil topgan qotishmalarda erishiladi. Alyuminiy deyarli barcha bunday qotishmalarda ajralmas komponent hisoblanadi. Qotishmalardagi alyuminiyning tarkibi nafaqat a-fazaning barqarorligi saqlanadigan harorat oralig'ini kengaytiradi, balki b-fazaning termal barqarorligini oshiradi. Bundan tashqari, alyuminiy qotishma zichligini pasaytiradi va shu bilan og'ir qotishma elementlarning kiritilishi bilan bog'liq zichlikning o'sishini qoplaydi.

Plitalar, novdalar, zarblar va shtamplar VT6 qotishmasidan tayyorlanadi. Ular yaxshi kuch va egiluvchanlikka ega. Bosim bilan ishlov berish paytida qotishma isitish harorati odatda 1000 ° C dan oshmaydi. VT6 qotishmasidan tayyorlangan qismlarni himoya muhitda nuqta, dumba va argon-arqon payvandlash orqali ulash mumkin. Payvandlashdan keyin metallning plastisiyasini tiklash uchun 700-800 ° S haroratda tavlanish kerak. Ushbu turdagi qotishmalar kesish orqali qoniqarli tarzda qayta ishlanadi, nam atmosferada va dengiz suvida yuqori korroziyaga chidamliligiga ega. Qotishmalarning mustahkamligi 450-550 ° S da qarigandan so'ng s?nd?r?lmeden keyin ortadi. Qotishmalar yaxshi termal barqarorlikka ega.

BT5 qotishmasi VT6 guruhining qotishmalariga ham tegishli bo'lishi mumkin. Bu qotishma, alyuminiy va molibdendan tashqari, oz miqdorda kremniy bilan qotishma. Issiq holatdagi qotishma prokatlash, shtamplash va zarb qilish uchun yaxshi mos keladi. Soxtalash 900-1000 ° S da amalga oshiriladi. Qotishma, shuningdek, yuqori korroziyaga chidamliligi va termal barqarorlik va emirilish qarshiligiga ega. U qoniqarli tarzda qayta ishlangan va nuqta, rolik va dumba payvandlash orqali yaxshi payvandlangan. Qotishma asosan issiqlik bilan ishlangan holatda qo'llaniladi.

Mustaqil qotishmalar guruhi VT3 va VT3-1 qotishmalaridan iborat. Ushbu qotishmalar VT6 tipidagi qotishmalarga nisbatan ko'proq termokimyoviy barqarorlikka ega. Alyuminiy va xromga qo'shimcha ravishda molibdenni o'z ichiga olgan VT3-1 qotishmasi VT3 qotishmasiga qaraganda qizdirilganda yuqori termal barqarorlikka va mo'rtlikka kamroq moyillikka ega va nozik taneli tuzilishga ega.

a- va b-fazalar aralashmasidan tashkil topgan titanium qotishmalari tavlangan yoki stabillashgan holatda qo'llaniladi.

VT3 qotishmasi uchun 750 ± 10 ° S haroratda tavlanishni va havoni sovutishni amalga oshirish tavsiya etiladi; VT6 qotishmasi uchun 80 ± 10 ° S haroratda tavlanish va havoda sovutish; VT8 qotishmasi uchun - 800 ± 10 ° C da 1 soat davomida homogenlash, havoda 590 ± 10 ° S gacha sovutish, 1 soat ushlab turish, havoda sovutish. VTZ, VTZ-1, VT6 va VT8 qotishmalarining termal qattiqlashuvining ta'siri nisbatan kichik.

VT 14 qotishmasi uchun qattiqlashtiruvchi issiqlik bilan ishlov berish suvda 860-880 ° C dan so'ng 480-500 ° C da qarishdir. Yuqori egiluvchanlik va qoniqarli mustahkamlikni ta'minlaydigan ushbu qotishmaning tavlanishi 750-850 ° S ga qadar qizdirilgandan so'ng havoda sovutish orqali amalga oshiriladi. Qotishma VT 14 issiq shakllantirish va issiqlik bilan ishlov berish jarayonida haddan tashqari issiqlikka sezgir. 920-930 ° S dan yuqori qizdirilganda uning mexanik xususiyatlari keskin yomonlashadi. Shu munosabat bilan VT 14 qotishmasining 930 ° S dan yuqori bo'lmagan haroratda issiq deformatsiyasini amalga oshirish maqsadga muvofiqdir.

Hozirgi vaqtda titanium qotishmalari ishlab chiqilgan bo'lib, ular so'ndirilgan holatda yuqori egiluvchanlikka ega bo'lib, ular murakkab qismlarni ishlab chiqarish uchun zarur bo'lib, keyingi qarish yoki temperatura paytida kuchli mustahkamlanadi.

Deyarli barcha ishlangan titanium qotishmalari quyma materiallar sifatida ishlatilishi mumkin. Ko'pincha VT6 qotishmasi va texnik titan (VT1-1) qismlarni quyish yo'li bilan ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Shakllangan quyma uchun metall bosh suyagi bilan qoplangan grafit tigel bilan vakuumli yoy pechlarida eritiladi. Metallni quyish va qoliplarni sovutish inert gazlar atmosferasida yoki vakuumda amalga oshiriladi. Kal?plar grafit, keramik materiallar yoki titanium va titanium quyish qotishmalari bilan o'zaro ta'sir qilmaydigan metallardan tayyorlanadi.

Titan karbid TiC va titanium karbid asosidagi qotishmalar keng qo'llaniladi. Titan karbid yuqori qattiqlik va juda yuqori erish nuqtasiga ega, bu uning asosiy qo'llanilishi sohalarini belgilaydi. Titan karbid uzoq vaqtdan beri kesish asboblari va qoliplari uchun qattiq qotishmalarning tarkibiy qismi sifatida ishlatilgan. Viskoz materiallar uchun titan karbidini o'z ichiga olgan chiqib ketish vositasidan foydalanish ayniqsa samaralidir. Kesuvchi asboblar uchun odatda titan o'z ichiga olgan qattiq qotishmalar T5KYU, T5K7, T14K8, T15K6, T30K4 qotishmalari hisoblanadi (birinchi raqam titan karbidining tarkibiga, ikkinchisi esa % larda sementlangan metall kobalt tarkibiga to'g'ri keladi. Titan karbid ham ishlatiladi. chang va sementlangan shaklda abraziv material sifatida.

Titan karbidining erish nuqtasi >3000°S. U yuqori elektr o'tkazuvchanligiga va past haroratlarda o'ta o'tkazuvchanlikka ega. 1800 ° C haroratgacha titanning emirilishi ahamiyatsiz. Xona haroratida mo'rt bo'ladi. Titan karbid sovuq va issiq kislotalarda - xlorid, sulfat, fosforik, oksalat, sovuqda - perklorik kislotada, shuningdek, ba'zi kislotalarning aralashmalarida barqaror.

Sof titan karbidini olishning ko'plab usullari karbidni karb?rlangan ferroqotishmadan kimyoviy ajratishgacha qisqartiriladi. Shu bilan birga, kukunli metall titanium yoki titanium dioksidini komponentlarning erish haroratidan pastroqda karb?rizatsiya qilish usuli eng katta amaliy ahamiyatga ega. Bunday usulga misol sifatida titan dioksidini ko'mir patronlarida kuyikish bilan kaltsiylash mumkin. Titan karbidining katta miqdori titanium tetraklorid ishlab chiqarishda oraliq mahsulot sifatida olinadi.

Molibden, tantal, niobiy, nikel, kobalt va boshqa elementlar bilan qotishma titan karbid asosidagi issiqlikka chidamli materiallar keng qo'llaniladi. Titan karbidni metallar bilan qotishma titan karbidining yuqori haroratlarda emirilish va oksidlanishga chidamliligi, plastisitivligi va metallarning termal zarbalariga chidamliligini birlashtirgan materiallarni olish imkonini beradi. Boshqa karbidlar, shuningdek, keramika-metall materiallar umumiy nomi ostida birlashtirilgan boridlar, silisidlar asosida issiqlikka chidamli materiallar ishlab chiqarish xuddi shu printsipga asoslanadi.

Titan karbidiga asoslangan qotishmalar 1000-1100 ° S gacha etarlicha yuqori issiqlik qarshiligini saqlaydi. Ushbu qotishmalar yuqori a??nma qarshilik va korroziyaga chidamliligiga ega. Titan karbidiga asoslangan qotishmalarning zarba kuchi past va bu ularning keng tarqalishiga asosiy to'siqdir.

Titan karbid va boshqa metallar karbidlari bilan titan karbid qotishmalari o'tga chidamli materiallar sifatida ishlatiladi. Titan karbididan va titan karbidining xrom karbidli qotishmasidan tayyorlangan tigellar namlanmaydi va erigan qalay, vismut, qo'rg'oshin, kadmiy va rux bilan uzoq vaqt davomida o'zaro ta'sir qilmaydi. Titan karbid vakuumda 1100-1300 ° S da erigan mis va kumush 980 ° C da, argon atmosferasida 700 ° C da alyuminiy bilan namlanmaydi. 900-1000 ° da 15% gacha Co qo'shilgan volfram karbid yoki tantal karbidli titan karbidiga asoslangan qotishmalar uzoq vaqt davomida erigan natriy va vismut ta'siriga deyarli chidamli.

Titan karbidiga asoslangan qotishmalarni tayyorlash uchun ularning tarkibiy qismlari juda nozik dispersiya darajasiga qadar birga maydalanadi va keyin aralashmalar plastifikator yordamida kerakli shakllarga bosiladi. Shunday qilib olingan preformlar yuqori haroratlarda sinterlanadi. Karbidga asoslangan kompozitsiyalar deyarli egiluvchanlikka ega emas. Yengil sinterlangan kompaktlarni olmos asboblari bilan stanokda, murakkab qismlarni esa abraziv g'ildiraklar bilan ishlov berish mumkin. Yakuniy sinterlashdan so'ng, material faqat silliqlash orqali qayta ishlanadi. Titan karbidiga asoslangan massadan ekstruziya usuli yordamida quvurlar, novdalar, choyshablar va murakkab kesimli mahsulotlar ishlab chiqarilishi mumkin. Issiq presslash orqali zichroq mahsulotni olish mumkin. Yilni titanium va titaniumli yarim tayyor mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun asosiy manba titanium xom ashyosidan turli usullar bilan olingan shimgichli titanium (titan shimgich) hisoblanadi.

Titan- fan va inson hayotidagi sirli, kam o'rganilgan makroelementlardan biri. Garchi u bejiz "kosmik" element deb atalmagan bo'lsa-da, chunki. ilm-fan, texnologiya, tibbiyot va boshqa ko'plab sohalarda faol qo'llaniladi - bu kelajak elementidir.

Bu metall kumushrang kulrang (rasmga qarang), suvda erimaydi. U kichik kimyoviy zichlikka ega, shuning uchun u engillik bilan ajralib turadi. Shu bilan birga, u eruvchanligi va egiluvchanligi tufayli juda kuchli va ishlov berish oson. Element sirtda himoya plyonka mavjudligi sababli kimyoviy jihatdan inertdir. Titan yonmaydi, lekin uning changi portlovchi hisoblanadi.

Ushbu kimyoviy elementning kashfiyoti minerallarning buyuk sevgilisi, ingliz Uilyam MakGregorga tegishli. Ammo titan hali ham o'z nomini MakGregordan mustaqil ravishda kashf etgan kimyogar Martin Geynrix Klaprotga qarzdor.

Ushbu metallning "titan" deb nomlangan sabablari haqidagi taxminlar romantikdir. Bir versiyaga ko'ra, bu nom qadimgi yunon xudolari Titanlar bilan bog'liq bo'lib, ularning ota-onalari Uran xudosi va Gaia ma'budasi bo'lgan, ammo ikkinchisiga ko'ra, bu peri malikasi - Titaniya nomidan kelib chiqqan.

Qanday bo'lmasin, bu makronutrient tabiatda eng ko'p topilgan to'qqizinchi o'rinda turadi. U flora va fauna vakillarining to'qimalarining bir qismidir. Dengiz suvida u juda ko'p (7% gacha), lekin tuproqda faqat 0,57% mavjud. Xitoy titan zahiralari bo'yicha eng boy, Rossiya ikkinchi o'rinda turadi.

Titan harakati

Makroelementning organizmga ta'siri uning fizik-kimyoviy xususiyatlari bilan bog'liq. Uning zarralari juda kichik, ular hujayra tuzilishiga kirib, uning ishiga ta'sir qilishi mumkin. O'zining inertligi tufayli makronutrient tirnash xususiyati beruvchi moddalar bilan kimyoviy ta'sir o'tkazmaydi va shuning uchun zaharli emas, deb ishoniladi. Biroq, u to'qimalar, organlar, qon, limfa hujayralari bilan jismoniy ta'sir orqali aloqa qiladi, bu ularning mexanik shikastlanishiga olib keladi. Shunday qilib, element o'z ta'siri bilan bir va ikki zanjirli DNKning shikastlanishiga, xromosomalarning shikastlanishiga olib kelishi mumkin, bu esa saraton kasalligini rivojlanish xavfiga va genetik kodning noto'g'ri ishlashiga olib kelishi mumkin.

Ma'lum bo'lishicha, makronutrient zarralari teri orqali o'ta olmaydi. Shuning uchun ular odamga faqat oziq-ovqat, suv va havo bilan kiradilar.

Titan oshqozon-ichak trakti orqali yaxshiroq so'riladi (1-3%), lekin nafas olish yo'llari orqali faqat taxminan 1% so'riladi, ammo uning organizmdagi tarkibi o'pkada (30%) bo'lgani kabi to'plangan. Bu nima bilan bog'liq? Yuqoridagi barcha raqamlarni tahlil qilib, biz bir nechta xulosalarga kelishimiz mumkin. Birinchidan, titan odatda organizm tomonidan yomon so'riladi. Ikkinchidan, titan oshqozon-ichak trakti orqali najas (0,52 mg) va siydik (0,33 mg) orqali chiqariladi, ammo o'pkada bu mexanizm zaif yoki umuman yo'q, chunki yoshi bilan odamda bu organda titan kontsentratsiyasi deyarli 100 ga oshadi. marta. Bunday zaif so'rilish bilan bunday yuqori konsentratsiyaning sababi nima? Ehtimol, bu bizning tanamizga doimo titan komponenti bo'lgan changning doimiy hujumi bilan bog'liq. Bundan tashqari, bu holatda bizning ekologiyamiz va aholi punktlari yaqinida sanoat ob'ektlarining mavjudligini hisobga olish kerak.

O'pka bilan solishtirganda, boshqa organlarda, masalan, taloq, buyrak usti bezlari, qalqonsimon bez, makronutrientning tarkibi hayot davomida o'zgarishsiz qoladi. Shuningdek, elementning mavjudligi limfa, platsenta, miya, ayol ona suti, suyaklar, tirnoqlar, sochlar, ko'zning linzalari, epiteliya to'qimalarida kuzatiladi.

Suyaklarda bo'lgan titan singandan keyin ularning sintezida ishtirok etadi. Shuningdek, artrit va artrozda shikastlangan harakatlanuvchi suyak bo'g'imlarida yuzaga keladigan regenerativ jarayonlarda ijobiy ta'sir ko'rsatiladi. Bu metall kuchli antioksidantdir. Erkin radikallarning teri va qon hujayralariga ta'sirini susaytirib, butun tanani erta qarish va eskirishdan himoya qiladi.

Miyaning ko'rish va eshitish uchun mas'ul bo'lgan qismlarida to'planib, ularning faoliyatiga ijobiy ta'sir qiladi. Buyrak usti bezlari va qalqonsimon bezdagi metallning mavjudligi uning metabolizmda ishtirok etadigan gormonlar ishlab chiqarishda ishtirok etishini nazarda tutadi. Shuningdek, u gemoglobin ishlab chiqarishda, qizil qon tanachalarini ishlab chiqarishda ishtirok etadi. Qonda xolesterin va karbamid miqdorini kamaytirish orqali uning normal tarkibini nazorat qiladi.

Titanning organizmga salbiy ta'siri uning mavjudligi bilan bog'liq og'ir metal hisoblanadi. Vujudga kirgandan so'ng, u bo'linmaydi va parchalanmaydi, balki odamning a'zolari va to'qimalariga joylashib, uni zaharlaydi va hayotiy jarayonlarga aralashadi. U korroziyaga uchramaydi va gidroksidi va kislotalarga chidamli, shuning uchun me'da shirasi unga ta'sir qila olmaydi.

Titan birikmalari qisqa to'lqinli ultrabinafsha nurlanishini blokirovka qilish qobiliyatiga ega va teri orqali so'rilmaydi, shuning uchun ular terini ultrabinafsha nurlanishidan himoya qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Chekish havodan o'pkaga metallni qabul qilishni ko'p marta oshirishi isbotlangan. Bu yomon odatni tashlashga sabab emasmi!

Kundalik stavka - kimyoviy elementga qanday ehtiyoj bor?

Makronutrientning kunlik normasi inson tanasida taxminan 20 mg titan mavjudligi bilan bog'liq, shundan 2,4 mg o'pkada. Har kuni organizm oziq-ovqat bilan 0,85 mg, suv bilan 0,002 mg va havo bilan 0,0007 mg moddani oladi. Titanning kunlik stavkasi juda shartli, chunki uning organlarga ta'sirining oqibatlari to'liq o'rganilmagan. Taxminan, kuniga taxminan 300-600 mkg. Ushbu me'yordan oshib ketish oqibatlari haqida klinik ma'lumotlar yo'q - hamma narsa pilot tadqiqotlar bosqichida.

titan etishmasligi

Metall etishmasligi kuzatilishi mumkin bo'lgan sharoitlar aniqlanmagan, shuning uchun olimlar ular tabiatda mavjud emas degan xulosaga kelishdi. Ammo uning etishmasligi eng jiddiy kasalliklarda kuzatiladi, bu esa bemorning ahvolini yomonlashtirishi mumkin. Ushbu kamchilikni titan o'z ichiga olgan preparatlar bilan olib tashlash mumkin.

Ortiqcha titanning tanaga ta'siri

Titanning tanaga bir martalik kiritilishida makroelementning ortiqcha miqdori aniqlanmadi. Agar biror kishi titan pinini yutib yuborgan bo'lsa, demak, zaharlanish haqida gapirishning hojati yo'q. Ehtimol, uning inertligi tufayli element aloqa qilmaydi, lekin tabiiy ravishda olib tashlanadi.

Nafas olish tizimidagi makroelement kontsentratsiyasining muntazam ravishda oshishi katta xavf tug'diradi. Bu nafas olish va limfa tizimlarining shikastlanishiga olib keladi. Silikoz darajasi va nafas olish tizimidagi elementning tarkibi o'rtasida ham bevosita bog'liqlik mavjud. Uning tarkibi qanchalik yuqori bo'lsa, kasallik qanchalik og'irroq bo'ladi.

Kimyo va metallurgiya korxonalarida ishlaydigan odamlarda og'ir metalning ortiqcha miqdori kuzatiladi. Titan xlorid eng xavfli hisoblanadi - 3 ish yilida og'ir surunkali kasalliklarning namoyon bo'lishi boshlanadi.

Bunday kasalliklar maxsus preparatlar va vitaminlar bilan davolanadi.

Manbalar qanday?

Element inson tanasiga asosan oziq-ovqat va suv bilan kiradi. Ko'pincha u dukkakli (no'xat, loviya, yasmiq, loviya) va don (javdar, arpa, grechka, jo'xori) tarkibida mavjud. Uning mavjudligi sut va go'shtli idishlarda, shuningdek tuxumda aniqlandi. O'simliklar hayvonlarga qaraganda bu elementni ko'proq o'z ichiga oladi. Uning tarkibi, ayniqsa, suv o'tlari - buta kladoforada ko'p.

E171 oziq-ovqat rangini o'z ichiga olgan barcha oziq-ovqat mahsulotlarida ushbu metall dioksid mavjud. U soslar va ziravorlar ishlab chiqarishda ishlatiladi. Ushbu qo'shimchaning zarari shubha ostida, chunki titan oksidi suvda va me'da shirasida deyarli erimaydi.

Foydalanish uchun ko'rsatmalar

Elementdan foydalanish uchun ko'rsatmalar mavjud, bu kosmik element hali ham kam o'rganilganligiga qaramay, u tibbiyotning barcha sohalarida faol qo'llaniladi. Kuchliligi, korroziyaga chidamliligi va biologik inertligi tufayli u implantlar ishlab chiqarish uchun protezlash sohasida keng qo'llaniladi. U stomatologiya, neyroxirurgiya, ortopediyada qo'llaniladi. Chidamliligi tufayli undan jarrohlik asboblari tayyorlanadi.

Ushbu moddaning dioksidi cheilitis, herpes, akne, og'iz bo'shlig'i shilliq qavatining yallig'lanishi kabi teri kasalliklarini davolashda qo'llaniladi. Ular yuzning gemangiomasini olib tashlashadi.

Metall nikelid halqumning mahalliy rivojlangan saratonini yo'q qilishda ishtirok etadi. U halqum va traxeyani endoprotez bilan almashtirish uchun ishlatiladi. Shuningdek, u infektsiyalangan yaralarni antibiotik eritmalari bilan birgalikda davolash uchun ishlatiladi.

Makronutrient glitserosolvat akvakompleksi yarali yaralarni davolashga yordam beradi.

Butun dunyo olimlari uchun kelajak elementini o'rganish uchun ko'plab imkoniyatlar ochiq, chunki uning fizik-kimyoviy xossalari yuqori va insoniyatga cheksiz foyda keltirishi mumkin.