Застосування титану і його сплавів - Властивості та застосування титану та його сплавів
В даний час титан широко використовується в ракетно-космічній техніці, в суднобудуванні і транспортному машинобудуванні, де особливо важливу роль відіграють мала щільність у поєднанні з високою міцністю і опірністю корозії. З сплавів титану роблять обшивку фюзеляжу і крил надшвидкісних літаків, панелі та шпангоути ракет, диски і лопатки турбін. Першим споживачем титану стала авіаційна промисловість. Застосування для виготовлення ряду вузлів і деталей високоміцних титанових сплавів замість алюмінієвих дозволило створити літаки, котрі долають звуковий бар'єр. Температура на поверхні обшивки планера при надзвукових швидкостях істотно перевищує допустимий рівень жароміцності алюмінієвих і магнієвих сплавів:
Титанові сплави придатні для виготовлення планерів літальних апаратів, що мають швидкість польоту близько 4000 км / год. З титану можуть виготовлятися лонжерони, шпангоути, деталі шасі, що дозволяє знизити їх масу на 40% в порівнянні з масою сталевих деталей.
З самого початку розвитку ракетно-космічна техніка всіх країн широко використовує титанові сплави. Сплав ТІ-6А1-4У застосований для виготовлення балонів високого тиску ракет США "Титан", "Атлас", "Поларіс", космічного корабля "Аполлон" (США), корпусів ракети-носія (ФРН, Росія).
В ракетно-космічної та авіаційної техніки в даний час використовується до 75-80% c від загального обсягу виробництва титану.
Завдяки високій корозійної стійкості в морській воді, хорошому опору ерозії і кавітації титан і його сплави відносяться до матеріалів, практично ідеально відповідним для будівництва суден і морських споруд.
В першу чергу титанові сплави знайшли застосування для обладнання підводних човнів. Ще в 80-х роках XX століття підводні човни США класу "Sea Wolf" були оснащені деталями і вузлами з титанових сплавів. Після військового конфлікту в Перській затоці прийнято рішення про широке застосування титану для будівництва надводних кораблів ВМФ США. У Норвегії, США, Японії та Росії ведуться роботи по використанню титанових сплавів для морських платформ, призначених для видобутку нафти і газу і залізо конкрецій із дна світового океану.
Стійкість титану до хлорвмісних окислювальним середах зумовила його широке використання в хімічній промисловості для виробництва хрому, хлоратов, діоксиду хлору, лимонної кислоти, для виготовлення обладнання для целюлозно-паперової промисловості. При цьому обладнання з титанових сплавів характеризується високою довговічністю і низькими витратами на поточний ремонт. Завдяки високій стійкості до хлоридного впливу титанові контейнери доцільно використовувати для захоронення радіоактивних відходів в спеціальних підземних шахтах і галереях.
Висока корозійна стійкість в різних середовищах робить сплави титану перспективними для застосування в харчовій промисловості. Деякі харчові продукти можуть псуватися від контакту зі сталлю, тоді як титан не надає їм стороннього запаху, кольору чи смаку. Завдяки пластичності і в'язкості при низьких температурах, титанові сплави застосовуються в холодильній і кріогенної техніки.
Титан використовується в медицині завдяки повної біологічної сумісності з тканинами людського організму. Титан ие відторгається кісткової і м'язової тканинами і легко обростає ними. За своєю біологічною інертності він перевершує всі відомі корозійностійкі стали і сплави. В ортопедичній хірургії титанові сплави використовують в якості протезів плечових, стегнових, колінних суглобів, а також для з'єднання і зрощування переломів. Їх застосовують для виготовлення серцево-судинних клапанів і електронних стимуляторів, а також в якості зубопротезних імплантантів.
У Росії, США та інших країнах з'явилися монументальні споруди, виготовлені з титану. Широко відомі монумент підкорювачам космосу і пам'ятник Ю. Гагаріну в Москві.
В Японії широко використовується листової титан для зовнішньої обшивки дахів, внутрішнього інтер'єру.
На тютюнових виробах методом анодного окислення можна утворювати шари оксидів різної товщини, що змінюють колір їх поверхні. Регулюючи рівень напружень і час обробки, можна отримати темно-синій, світло-синій, жовтий, рожевий, бірюзовий, зелений кольори. Відпал титанових виробів в атмосфері азоту або іонно-плазмова обробка дозволяють формувати на поверхні стійкі нітриди титану золотих відтінків. Ця технологія використана для реставрації пам'ятників і виготовлення хрестів на відновлюваних церковних будівлях Санкт-Петербурга.
Широке впровадження титанових сплавів поки стримується їх порівняно високою вартістю. Пояснюється це високою спорідненістю титану до багатьох елементів і міцністю хімічних зв'язків в його природних з'єднаннях. Удосконалення технологічних процесів виробництва і широкі перспективи застосування титанових сплавів в різних галузях дозволяє з упевненістю стверджувати, що вони стануть найважливішими конструкційними матеріалами найближчого майбутнього.
Похожие статьи
-
Основні властивості титану - Властивості та застосування титану та його сплавів
Титан широко поширений в земній корі, де його міститься близько 0,6%, а за поширеністю він займає четверте місце після алюмінію, заліза і магнію. Однак...
-
Контактна зварювання титану - Властивості та застосування титану та його сплавів
Контактна зварювання титану забезпечує отримання високоякісних зварних з'єднань титанових сплавів при дотриманні технології. При точковому зварюванні...
-
Через високу хімічну активність титанові сплави зварюються дуговим зварюванням в інертних газах неплавким і плавким електродом, дуговим зварюванням під...
-
Сферы применения титана и титановых сплавов - Титан и титановые сплавы
Авиационная промышленность - основной потребитель титановой продукции. Именно развитие авиационной техники дало толчок титановому производству. По своим...
-
Металургійні та технологічні особливості зварювання алюмінію та його сплавів Для алюмінію та його сплавів застосовують практично всі промислові способи...
-
Свойства титана Титан - металл серого цвета. Он имеет две полиморфные модификации. Отличительными особенностями являются хорошие механические свойства,...
-
Особенности титановых сплавов - Титан и титановые сплавы
Одним из важных преимуществ титановых сплавов перед алюминиевыми и магниевыми сплавами является жаропрочность, которая в условиях практического...
-
Склад, властивості та структура зварюваного матеріалу - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву
АМц-алюмінієвий сплав, що деформується, у якому основним легуючим елементом є марганець. Хімічний склад матеріалу відповідає вимогам ГОСТ 4784-97. Сплав...
-
Як показує назва, даний принцип передбачає відсутність живих початків в продукті. Як показує назву, даний принцип передбачає відсутність живих початків в...
-
Характеристика основних типів зерносховищ - Абіоз, його сутність і застосування
Щоб забезпечити той або інший режим зберігання, захистити зерно від небажаних дій навколишнього середовища, виключити невиправдані втрати маси і якості,...
-
Сушка один з найстаріших способів запобігання продуктів від псування. Використовуючи сонячне проміння, тепле і сухе повітря атмосфери, підігріте повітря...
-
Структуры титановых сплавов - Титан и титановые сплавы
Титан подобно железу является полиморфным металлом и имеет фазовое превращение при температуре 882°С. Ниже этой температуры устойчива гексагональная...
-
Введение, История титана - Титан и титановые сплавы
Важнейшими преимуществами титановых сплавов перед другими конструкционными материалами являются их высокие удельная прочность и жаропрочность в сочетании...
-
Польовий спосіб зберігання овочів і картоплі поширений в нашій країні і за рубежем. Затверджені міжнародні стандарти на цей спосіб зберігання: СТ ІСО...
-
Исследования сорбционных испытаний газопоглотителей на основе титан-ванадиевого сплава На основе выбранного порошка титан-ванадиевого сплава было...
-
Заключение - Титан и титановые сплавы
Значение металлов в человеческом обществе все более возрастает. Переворот в технике происходит с интенсивным развитием алюминиевой и магниевой...
-
Сплавы алюминия - Металлургия аллюминия
Всем известна тонкая алюминиевая фольга используется как упаковочный материал для продуктов питания (например шоколада), более толстая - для изготовления...
-
1. Завдання роботи 2. Аналіз конструкції диску і технічних умов його виготовлення 3. Визначення типу виробництва 4. Вибір методу отримання заготовки 5....
-
Конструкционные материалы - Металлические сплавы как основа конструкционных материалов
Конструкционные материалы, материалы, из которых изготовляются детали конструкций (машин и сооружений), воспринимающих силовую нагрузку. Определяющими...
-
Основные диаграммы состояния - Титановые сплавы, пути повышения жаропрочности и ресурса
При сравнительной оценке различных легирующих добавок к титану для получения жаропрочных сплавов основным вопросом является влияние добавляемых элементов...
-
Свойства меди Медь - металл красновато-розового цвета, медь менее тугоплавка, чем железо, но имеет большую плотность. Медь обладает хорошей...
-
Підготовка зварювального дроту - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву
Для очищення поверхні алюмінієвого зварювального дроту рекомендується наступна його обробка: промивка розчинником для знежирювання; травлення у 15%-ому...
-
Для литья под давлением обычно используют не первичные, а вторичные сплавы, что обусловлено экономическими соображениями. Наилучшими литейными свойствами...
-
Зварювальні флюси - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву
Для дугового зварювання алюмінію та його сплавів плавким електродом по флюсу (напіввідкритою дугою) застосовують в основному плавлені флюси. При...
-
Зварювальні дроти Зварювальні дроти застосовують як плавкий електрод при автоматичному та напівавтоматичному зварюванні під флюсом та в середовищі...
-
Організація ремонтного господарства проводиться на підприємстві. Річні, квартальні та місячні плани-графіки розробляє головний механік підприємства....
-
Создание новых методов исследования процессов растворения и пассивации металлов, в том числе с привлечением физических методов (Ожега), растровой...
-
Никелевые сплавы. - Технологическое оборудование литейных цехов
Плавку никеля ведут в индукционных канальных и тигельных печах, реже дуговых, для вакуумной техники - в вакуумных индукционных тигельных печах. Футеровка...
-
Медные сплавы. - Технологическое оборудование литейных цехов
Медные сплавы плавят в пламенных, дуговых и индукционных печах. Плавка большинства медных сплавов на воздухе сопровождается окислением элементов шихты и...
-
Магниевые сплавы. - Технологическое оборудование литейных цехов
При плавки необходимо защищать эти сплавы от окисления и насыщения водородом, так как это приводит образованию микропористости в оливках. Плавку литейных...
-
Особенности плавки цветных металлов и сплавов - Технологическое оборудование литейных цехов
Общие положения По характеру взаимодействия с кислородом цветные металлы и сплавы подразделяют на три группы. К первой относятся металлы, заметно не...
-
Введение - Исследование горячеломкости литейных сплавов на основе систем Al-Si, Al-Cu, Al-Si-Cu
Развитие современной науки и техники показало, что важной составляющей технологического производства являются качественные показатели получаемой...
-
Сплавы цветных металлов - Материалы для изготовления ювелирных украшений
Бронза -- сплав на основе меди, главными компонентами которого являются олово, цинк, никель, свинец, фосфор и марганец. Такие сплавы называются...
-
2.1 Выбор материала режущей части (пластины) Для черновой обработки по корке при относительно равномерном припуске или без корки и ударов, а также для...
-
Авиационная промышленность была первым потребителем титана. Создание летательных аппаратов со скоростями близкими к скорости звука и превосходящими ее,...
-
За даними табл. Д.4.1 [1], враховуючи розміри заготовки, зокрема діаметр та довжину, вибираємо токарний верстат, який може забезпечити оброблення...
-
К универсальным грузовым вагонам относятся крытые вагоны с дверями в боковых стенах кузова и загрузочными люками в крыше; полувагоны с разгрузочными...
-
Общая характеристика металлов - Металлические сплавы как основа конструкционных материалов
Физические свойства металлов и сплавов 1) Пластичность - способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В...
-
Пори та методи боротьби з ними - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву
При зварюванні алюмінієвих сплавів висока частка браку зберігається через газову пористість. Пори при зварюванні алюмінію та його сплавів викликає...
-
Бериллий и сплавы на его основе, Свойства бериллия, Бериллиевые сплавы - Сплавы цветных металлов
Свойства бериллия Бериллий - металл серого цвета, обладающий полиморфизмом. Помимо очень высоких удельных прочности и жесткости, бериллий имеет большую...
Застосування титану і його сплавів - Властивості та застосування титану та його сплавів