Современные сплавы для космической техники на основе титана

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Белорусский национальный технический университет

Механико-технологический факультет

Кафедра «Материаловедение в машиностроении»

Курсовая работа

Современные сплавы для космической техники на основе титана

Выполнил: студент 3-ого курса МТФ

группы 10401120

Семеняк В.В.

Минск 2022

Реферат

Содержание, введение, классификация химических элементов на: основные легирующие элементы; вспомогательные легирующие элементы; вредные примеси; нейтральные примеси, влияние легирующих элементов на структуру и свойства сплавов, основные группы сплавов в соответствии с ГОСТ, предварительная и окончательная ТО и ХТО, основные направления совершенствования данного класса материалов, области применения данных материалов в промышленности, список использованных источников.

• Оглавление
• Введение
• 1. Классификация химических элементов на: основные легирующие элементы; вспомогательные легирующие элементы; вредные примеси; нейтральные примеси
• 2. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сплавов
• 3. Основные группы сплавов в соответствии с ГОСТ
• 4. Предварительная и окончательная ТО и ХТО
• 5. Основные направления совершенствования данного класса материалов
• 6. Области применения данных материалов в промышленности
• Список использованных источников

Введение

Титан является одним из наиболее распространенных элементов земной коры. Природные ресурсы титана превышают в несколько раз общее количество хорошо известных и широко применяемых металлов - меди, никеля, олова, свинца, цинка и других. Среди конструкционных металлов титан занимает по распространенности четвертое место, уступая только алюминию, железу и магнию. Однако еще недавно использование металлического титана и сплавов на его основе не имело перспектив, так как не было промышленных способов получения ковкого материала.

В последние годы, в связи с разработкой способов получения технически чистого ковкого титана, положение резко изменилось. Началось усиленное развитие исследования титана и сплавов на его основе. В настоящее время проводиться большая экспериментальная работа по разработке и испытанию сплавов титана, о чем свидетельствует большое количество публикаций по этому вопросу за последние годы в мировой литературе. Большие природные ресурсы и замечательные свойства титана дают основания утверждать, что он станет одним из важнейших конструкционных материалов.

Титан - один из распространённых элементов, среднее содержание его в земной коре составляет 0,57% по массе. Титан постоянно присутствует в тканях растений, накапливается у позвоночных животных, преимущественно в роговых образованиях, селезёнке, надпочечниках, щитовидной железе, плаценте; плохо всасывается из желудочно-кишечного тракта. У человека суточное поступление титана с продуктами питания и водой составляет 0,85 мг, выводится с мочой и калом (0,33 и 0,52 мг соответственно). Этот металл относительно малотоксичен.

Большую потребность в титане и его сплавах, обусловленную чрезвычайно высокими физико-механическими свойствами этого металла, собственно говоря, впервые испытала авиационная промышленность. Когда в конце 40-х - начале 50-х гг. стали создаваться реактивные самолеты со звуковыми и сверхзвуковыми скоростями, возникла необходимость в новом конструкционном материале для корпусов, обшивки, двигателей. Он мог быть получен только на основе титана, известного уже в те годы своими уникальными характеристиками. И сегодня авиационная и космическая техника в основном определяет потребность в титане и диктует темпы развития производства этого металла.

1. Классификация химических элементов на: основные легирующие элементы; вспомогательные легирующие элементы; вредные примеси; нейтральные примеси

Основные легирующие элементы в титановых сплавах это алюминий, никель, олово, медь, железо, молибден, цирконий, ванадий и хром.

Титановые сплавы в металловедении классифицируются по конфигурации кристаллических решёток, от которой напрямую зависят те или иные свойства конечного материала.

Хотя углерод, кислород, азот и водород упрочняют титан, их содержание в титане стараются свести к минимуму, и они редко применяются для легирования титана, так как вызываемое ими упрочнение сопровождается резким снижением пластичности и вязкости сплава.

Легирующие добавки. В целях повышения прочности титана с сохранением нужной пластичности применяется легирование такими элементами, атомы которых замещают атомы титана в его решетке, а не размещаются между последними, как атомы кислорода, азота и т. п.

Результаты исследования диаграмм состояния различных систем практическая разработка сплавов позволили выявить ряд таких элементов, легирование которыми улучшает механические свойства титана (марганец, алюминий, хром, олово, железо, ванадий и молибден). Эти элементы упрочняют титан за счет снижения пластичности и вязкости, которое, однако, далеко не столь значительно, как при загрязнении титана элементами внедрения.

Из числа легирующих элементов, растворяющихся в титане, единственно важными элементами, стабилизирующими а-фазу, нужно назвать алюминий и олово. Небольшие добавки алюминия могут вводиться в сплавы, от которых требуется большая прочность, чем у нелегированного титана, и которые подлежат сварке. При содержании алюминия свыше 6-7% двойной сплав становится хрупким и трудно поддается прокатке, что можно объяснить увеличением осевого числа с/а для гексагональной решетки титана. Эта гипотеза представляется еще правдоподобнее с учетом отличных свойств, получаемых при совместном легировании титана алюминием и ванадием. Ванадий является единственным легирующим элементом, уменьшающим величину с/а в гексагональной решетке титана. Сплав титана с содержанием 6% Аl и 4% V показал предел прочности при растяжении 112 кг/мм2, относительное удлинение 18% и ударную вязкость по Шарпи 3,45 кгм при комнатной температуре. Термической обработкой прочность сплава удалось повысить до 134 кг/мм2 при относительном удлинении 14% и работе разрушения образца Шарли 2,1 кгм [2]. 3 настоящее время этот сплав получает все более широкое применение.

Железо и хром применяются для упрочнения титана в промышленных сплавах RS 110 и Ti 150A. Марганец применяется для легирования титана при производстве двойного сплава С-110М и вместе с алюминием - тройного сплава С-130АМ.

Независимо от сочетания легирующих добавок наивысшая пластичность достигается при использовании губчатого титана высокой чистоты. Важное значение имеет и чистота легирующих добавок. Ряд железомарганцовистых сплавов не оправдал возлагавшихся на них надежд, видимо, по той причине, что железо и марганец вводились в виде загрязненного примесями ферромарганца, а не в виде чистого железа и чистого марганца.

2. Влияние легирующих элементов на структуру и свойства сплавов

Основной целью легирования титановых сплавов является повышение прочности, жаропрочности и коррозионной стойкости. В промышленности выплавляют широкую гамму титановых сплавов. Широкое применение нашли сплавы титана с алюминием, хромом, молибденом, ванадием, марганцем, оловом и некоторыми другими элементами. Как и в сплавах на основе железа, легирующие элементы оказывают сильное влияние на полиморфные превращения титана. По технологии изготовления титановые сплавы подразделяются на деформиру_ емые и литейные; по уровню механических свойств -- на сплавы невысокой прочности и повышенной пластичности, средней прочности, высокопрочные; по условиям применения -- на хладостойкие, жаропрочные, коррозионностойкие. По способности упрочняться термообработкой они делятся на упрочняемые и неупрочняемые, по структуре в отожженном состоянии -- на a-сплавы, псевдо-a-сплавы, (a+b)-сплавы, псевдо-b-сплавы и b-сплавы.

За основу классификации принято соотношение a- и b-фаз в структуре сплава и особенности структурных превращений, происходящих при их термической обработке. В соответствии со структурой можно выделить наиболее распространенные группы сплавов:

1) a-сплавы, имеющие структуру: твердый раствор легирующих элементов в a-титане; основной легирующий элемент в a-сплавах -- алюминий;

2) a+b-сплавы, состоящие из a- и b-твердых растворов; a+b-сплавы содержат, кроме алюминия, 2-4% b-стабилизаторов, таких как Cr, Mo, Fe и др.;

3) b-сплавы, имеющие структуру: твердый раствор легирующих элементов в b-титане; эти сплавы содержат большое количество b-стабилизаторов.

Наибольшее применение получили a- и a+b-сплавы.

Как правило, все титановые сплавы содержат алюминий, который способствует повышению удельной прочности, жаропрочности, сохранению удовлетворительной пластичности, повышению модуля нормальной упругости, снижению склонности к водородной хрупкости. Также в качестве легирующих элементов вводят Mo, V, Mn, Cr, Sn, Zr, Nb и небольшие количества Si. Влияние легирующих элементов на предел прочности и относительное удлинение титана показано на рис. 1.

Несмотря на то, что титановые сплавы имеют высокую удельную прочность (отношение предела прочности к его плотности), упрочнение титана одновременно сопровождается снижением пластичности. Так, при содержании алюминия в титане более 7 мас.% в сплавах образуется соединение Ti3Al с упорядоченной структурой, заметно снижающее пластичность. Это соединение носит название алюминида титана, и на его основе пытаются создавать жаропрочные сплавы титана.

Рис. 1. Влияние легирующих элементов на механические свойства титана

Вследствие химической активности титан легко взаимодействует с примесями внедрения -- кислородом, азотом и углеродом. И хотя прочность его при этом сильно возрастает, пластичность существенно снижается. Примеси внедрения образуют с титаном твердые растворы внедрения, что приводит к снижению не только пластичности, но и коррозионной стойкости, а также таким технологическим свойствам, как штампуемость, свариваемость и т. д. Наиболее вредная примесь для титана -- водород, который малорастворим в a-титане. Попадая в титан при плавке и последующей обработке, в частности при травлении полуфабрикатов даже в небольших количествах, он вызывает водородную хрупкость, т. е. ведет к образованию тонких хрупких пластинчатых частиц гидридной фазы по границам зерен, приводящей к значительному охрупчиванию титана, снижению ударной вязкости, что особенно отрицательно проявляется при испытаниях на замедленное разрушение. Поэтому содержание примесей, особенно газов, в титане и титановых сплавах строго ограничено. Так, при введении всего лишь 0,03 % Н2, 0,2 % N2 или 0,7 % О2 титан полностью теряет способность к пластическому деформированию и хрупко разрушается. Допустимое количество водорода в титане 0,008-0,012 %.

Интенсивность взаимодействия титана с кислородом и водородом растет с температурой, поэтому в условиях эксплуатации при повышенных температурах его следует защищать от насыщения указанными элементами. Вместе с тем эту способность титана используют для поглощения газов в электронике. Титан сильно адсорбирует водород, но до 500 о С наводороживание происходит лишь в атмосфере, богатой водородом. А в воздушной среде проникновение водорода через защитную оксидную пленку невелико. Несмотря на свою высокую химическую активность, титан во многих агрессивных средах обладает высокой коррозионной стойкостью, что объясняется образованием стойкой защитной пассивной пленки TiO2 на его поверхности, прочно связанной с основным металлом и исключающей его непосредственный контакт с электролитом. Оксидная пленка на титане возникает при окислении на воздухе, анодном окислении и самопассивации его не только в сильноокислительных, но и в слабокислых и нейтральных растворах. Толщина оксидной пленки, образующейся на титане после длительного пребывания на воздухе, обычно достигает 5-6 нм. Благодаря оксидной пленке титан и его сплавы не корродируют в атмосфере, пресной и морской воде, устойчивы против кавитационной коррозии и коррозии под напряжением, а также в органических кислотах.

3. Основные группы сплавов в соответствии с ГОСТ

Таблица 1 (ГОСТ 19807-91, 26492-85)

4. Предварительная и окончательная ТО и ХТО

Титан и a-сплавы титана не упрочняются термической обработкой. И их подвергают только рекристаллизационному отжигу. Температура отжига a+b-сплавов должна быть выше температуры рекристаллизации, но не превышать температуры превращения a+b=b, так как и в b-области происходит сильный рост зерен. Отжиг при температурах, соответсвующих b-области, мало влияет на sB и s0,2, но сильно снижает относительное удлинение (d) и относительное сужение (y). Вязкость разрушения (КC) возрастает при повышении темпе ратуры обработки в a+b-области при сохранении высоких значений d и y. Для обеспечения высокой конструктивной прочности следует применять отжиг на 20-30 о С ниже температуры a+b=b-превращения (псевдо b-отжиг).

В последние годы все шире применяется вакуумный отжиг, который позволяет уменьшить содержание водорода в титановых сплавах. Это приводит к существенному повышению вязкости разрушения, уменьшению склонности к замедленному разрушению и коррозионному растрескиванию.

Для снятия внутренних напряжений, возникающих при механической обработке a- и a+b-сплавов, применяют неполный отжиг при 550-600 о С. При этом a+b-сплавы могут быть упрочнены закалкой с последующим старением.

Закалку a+b-сплавов во избежание сильного роста зерна производят от температур, соответствующих a+b-области. Структура сплавов после закалки будет a+a?+b (w), a+a? или a+a?. Кристаллические структуры a, a? и a? практически одинаковы, они имеют ГПУ-решетку. Однако решетка пересыщенных твердых растворов a? и a? более искажена при высокой скорости охлаждения, чем решетка a-фазного твердого раствора. При старении из a?- и a?-фаз выделяются b-фаза или интерметаллидная фаза (например, TiCr2).

В процессе старения закаленных сплавов происходит их упрочнение, обусловленное распадом a?-фаз и остаточной b-фазы. Повышение прочности при распаде a»-фазы невелико. Упрочнение, связанное с образованием w-фазы, использовать нельзя из-за возникновения высокой хрупкости сплавов. Чтобы избежать хрупкости, связанной с образованием w-фазы, применяют более высокую температуру старения (450-600 ^о С).

Упрочняющая термическая обработка для крупных деталей из титановых сплавов применяется редко. Это объясняется малой прокаливаемостью титановых сплавов, низким значением вязкости разрушения и короблением изделий. Прокаливаемость возрастает с увеличением содержания b-фазы, усложнением состава сплавов и применением регламентированной скорости охлаждения при закалке (для сплавов ВТ3-1, ВТ9 до 20 ^оС/с). Высокую конструктивную прочность обеспечивает «мягкая закалка», которая сводится к нагреву при температурах a+b-области, охлаждению со скоростью 50-150 ^оС/ч до 700-600 ^оС и последующему охлаждению на воздухе или в воде. После мягкой закалки производится старение при 450-500 ^оС. После такой обработки частицы a?-фазы в метастабильной b-фазе вместо пластинчатой имеют округлую форму, что и повышает надежность деталей в эксплуатации.

Для двухфазных титановых сплавов наиболее целесообразной является термомеханическая обработка, в результате которой их прочность повышается на 15-20%, причем при одновременном увеличении поперечного сужения. Для однофазных титановых сплавов термомеханическую обработку тоже применяют, прочность в этом случае практически не повышается, но получается более однородная структура по сечению и длине изделий и лучшая воспроизводимость свойств.

Титановые сплавы подвергаются также химико-термической обработке. Она проводится для повышения твердости и износостойкости, стойкости к «схватыванию» при работе в условиях трения, усталостной прочности, а также улучшения коррозионной стойкости, жаростойкости и жаропрочности. Практическое применение имеют азотирование, силицирование, оксидирование и некоторые виды диффузионной металлизации. Например, силицирование применяют для повышения жаростойкости. Заметного повышения износостойкости и коррозионной стойкости достигают оксидированием, т.е. нагреванием до 725- 850 ^оС на воздухе в течение 5-1 ч, с последующим вакуумным отжигом при 750-850 ^оС.

Титановые сплавы обладают низкими антифрикционными свойствами. Поэтому для титановых сплавов, работающих в узлах трения, для повышения их износостойкости проводят азотирование, которое вдобавок еще и значительно повышает прочность поверхностных слоев. Азотирование проводят при 850-900 о С в течение 30-60 ч в среде газообразного азота высокой чистоты (азотирование в аммиаке не применяется из-за увеличения хрупкости металла), после чего образуется азотированный слой толщиной 0,05-0,15 мм с твердостью 750-900 HV. Для устранения хрупкости азотированного слоя и улучшения его сцепления с основным материалом применяют отжиг при 800-900 ^о С в инертной атмосфере или в вакууме. При азотировании образуется верхний тонкий нитридный слой и твердый раствор азота в a-титане. Введение в сплав некоторых легирующих элементов (Al до 3, Zr 3-5% и др.) повышает скорость диффузии азота, увеличивая глубину азотированного слоя, а добавка хрома уменьшает скорость диффузии. Азотировавние титановых сплавов в разреженном азоте (100- 10 н/м² (1-0,1 мм рт. ст.)) позволяет получать более глубокий слой без хрупкой нитридной зоны.

5. Основные направления совершенствования данного класса материалов

Развитие авиационно-космической техники во многом зависит от создания новых конструкционных материалов, направленных на обеспечение требований работоспособности конструкций летательных аппаратов. Одними из таких материалов являются титановые сплавы, которые широко используют в авиационно-космической технике.

Наибольшее применение титановые сплавы нашли в авиационных двигателях и агрегатах, где доля их потребления составляет 25-28%, в планерах доля потребления значительно ниже (на уровне 6-7% от общего веса планера). Основные требования, которые предъявляют разработчики новых авиационно-космических систем к титановым сплавам, сводятся к следующему: - высокопрочные сплавы (ув?1250 МПа) должны иметь прочность при 300°C не менее 1000 МПа; - жаропрочные сплавы при 500-600°C должны обладать высокой термической стабильностью и крипоустойчивостью; - создаваемые пожаробезопасные титановые сплавы должны иметь хорошие технологические свойства и возможность дальнейшего использования отходов в серийном производстве; - литейные сплавы должны обеспечить прочность не менее 1100 МПа, высокие характеристики надежности и технологичность; - создаваемые композиционные высокопрочные и интерметаллидные материалы должны обладать высоким модулем упругости и малым удельным весом.

6. Области применения данных материалов в промышленности

Американские космические корабли "Аполлон" содержали 60 т различных деталей и агрегатов, сделанных из титана и его сплавов. Каждый из них насчитывал около 40 титановых емкостей с различными химически активными компонентами. Цилиндры, хранящие под давлением 200 атм воздух для вентиляции кабины, тоже были сделаны из титана. Лунный модуль, отделявшийся от космического корабля "Аполлон" и опускавшийся на поверхность Луны, имел титановую камеру сгорания жидкостного ракетного двигателя. Почти полностью были сделаны из титана и его сплавов кабины первых космических кораблей США серии "Меркурий", запускавшихся в космос в 1961- 1963 гг., и "Джемини" - в 1964-1965 гг.

Очень широко используются титан и его сплавы в ракетах-носителях. Одна из самых крупных американских трехступенчатых ракет-носителей "Сатурн-5", осуществлявших запуски космических кораблей по программе "Аполлон" (1967-1973 гг.), имела большое количество узлов и деталей из титановых сплавов. Целиком из титана были сделаны корпуса ракеты-носителя серии "Титан" (1971-1983 гг.), которая выводила на орбиту корабли "Джемини", а впоследствии марсианские космические аппараты "Викинг", гелиоцентрические космические аппараты "Гелиос" и "Вояджер".

Сплавы титана используют вомногих отраслях техники, причем предпочтительно в тех случаях, когда требуется высокая коррозионная стойкость, по которой они значительно превосходят коррозионностойкие (нержавеющие) стали, и где главную роль играет высокая удельная прочность. В настоящее время титан широко используется в судостроении и транспортном машиностроении, химической и пищевой промышленности, в медицине и художественной обработке -- там, где важную роль играют малая плотность в сочетании с высокой прочностью и сопротивляемостью коррозии.

Так, титан и титановые сплавы в большинстве случаев превосходят коррозионно-стойкие Cr-Ni-стали. Наиболее широкое применение как коррозионностойкие получили серийные сплавы ВТ1-0, ОТ4-0, ОТ4-1, 0 Т4, которые хорошо зарекомендовали себя в промышленности (металлургической, химической, целлюлозно-бумажной и др.). Однако эти сплавы недостаточно стойки в ряде кислот (HF, HCl, H2SO4, H3PO4, H2C2O4 и Hac).

Опытные сплавы (b-фазные) 4200 (Тi + 0,2 % Pd) и 4201 (Ti + 33% Мо) являются особо коррозионно-стойкими и могут заменять тантал, сплавы на никелевой основе типа хастеллой, платину, золото. Основные преимущества, которые дает применение титановых сплавов для изготовления коррозионностойкого оборудования, заключаются в увеличении срока службы оборудования, экономии за счет сокращения простоев и затрат на ремонт, и интенсификации технологических процессов.

Особенно выгодно применять титановые сплавы в авиации и ракетостроении, где требуется высокая удельная жаропрочность при температурах 300-600 о С. В этом интервале температур алюминиевые и магниевые сплавы не могут работать, а стали и никелевые сплавы относительно тяжелы. Из титановых сплавов изготавливают диски и лопатки компрессоров и турбин реактивных двигателей, корпуса двигателей второй и третей ступеней ракет, обшивку фюзеляжа и крыльев сверхскоростных самолетов, панели и шпангоуты ракет. Применение для изготовления ряда узлов и деталей высокопрочных титановых сплавов вместо алюминиевых позволило создать самолеты, преодолевающие звуковой барьер. Титановые сплавы пригодны для изготовления планеров летательных аппаратов, имеющих скорость полета порядка 4000 км/ч. Температура на поверхности обшивки планера при сверхзвуковых скоростях существенно превышает допустимый уровень жаропрочности алюминиевых и магниевых сплавов:

Кроме того, лонжероны, шпангоуты, детали шасси, изготовленные из титановых сплавов, имеют на 40% легче массу по сравнению с массой стальных деталей. Поэтому с самого начала развития ракетно-космическая техника всех стран широко использует титановые сплавы. За рубежом из титановых сплавов делают корпуса двигателей второй и третьей ступеней, баллоны для сжатых и сжиженных газов и т.д. В ракетно-космической и авиационной технике в настоящее время используется до 75-80% от общего объема производства титана.

Благодаря высокой коррозионной стойкости вморской воде, хорошему сопротивлению эрозии икавитации титан иего сплавы относятся кматериалам, практически идеально подходящим для строительства судов и морских сооружений (рис. 2). Поэтому в судостроении из титановых сплавов делают гребные винты, обшивки морских судов, подводных лодок и торпед и т.д.

Титановые сплавы нашли применение для оборудования подводных лодок. В Норвегии, США, Японии и России ведутся работы по использованию титановых сплавов для морских платформ, предназначенных для добычи нефти и газа и железомарганцевых конкреций со дна мирового океана. Наряду с высокой коррозионной стойкостью в морской воде титан и его сплавы не обрастают водорослями и ракушками, что весьма важно в судостроении и для различных морских конструкций над- и подводного базирования.

Рис. 2. Диаграмма коррозионной стойкости титана в морской воде и рассолах: I -- питтинг и щелевая коррозия; II -- щелевая коррозия; III -- полный иммунитет к коррозии

В титановых сплавах высокая ударная вязкость и пластичность сохраняеются до температур жидкого водорода (-253^оС), поэтому их применяют для изготовления криогенного оборудования и в холодильной промышленности.

В химической промышленности титановые сплавы применяют при изготовлении насосов для перекачки кислот (серной, соляной, лимонной). Устойчивость титана кхлорсодержащим окислительным средам обусловила его широкое использование при производстве хрома, хлоратов, диоксида хлора, для изготовления оборудования для целлюлозно-бумажной промышленности.

Благодаря высокой стойкости к хлоридному воздействию титановые контейнеры целесообразно использовать для захоронения радиоактивных отходов в специальных подземных шахтах и галереях, для изготовления оборудования, используемого при обработке ядерного горючего. При этом оборудование из титановых сплавов характеризуется высокой долговечностью и низкими затратами на текущий ремонт.

Высокая коррозионная стойкость в различных средах делает сплавы титана перспективными для применения в пищевой промышленности. Некоторые пищевые продукты могут портиться от контакта со сталью, тогда как титан не придает им постороннего запаха, цвета или вкуса. В пищевой промышленности титан и его сплавы применяют для наиболее ответственных деталей и узлов аппаратов, которые работают в условиях коррозионного контакта с пищевыми средами, кислотами, а также в мясоперерабатывающей, рыбной и других отраслях промышленности. Но следует иметь в виду, что алюминий в титановых сплавах повышает их склонность к солевой коррозии. Поэтому в пищевой промышленности, если имеется опасность контакта с солью при температурах 200-250^оС, сплавы использовать нецелесообразно. Благодаря пластичности и вязкости при низких температурах титановые сплавы применяются в пищевой промышленности в холодильной и криогенной технике. Но широкое применение этих сплавов в пищевой промышленности пока ограничивается их высокой стоимостью.

Титан используется в медицине благодаря полной биологической совместимости с тканями человеческого организма. Титан не отторгается костной и мышечной тканями и легко обрастает ими. По своей биологической инертности он превосходит все известные коррозионностойкие стали и сплавы. В ортопедической хирургии титановые сплавы используют в качестве протезов плечевых, бедренных, коленных суставов, а также для соединения и сращивания переломов. Их применяют для изготовления сердечно-сосудистых клапанов и электронных стимуляторов, а также в качестве зубопротезных имплантатов.

Титан и его сплавы обладают хорошими декоративными качествами, напоминают по цвету старинное серебро. Художественные титановые отливки гармонично сочетаются с такими декоративными полудрагоценными камнями, как малахит, яшма, родонит, применяемыми для изготовления подставок.

Листы из чистого титана пригодны для чеканки. Они обладают очень красивым внешним видом, не поддаются атмосферной коррозии, перспективны для экстерьерных декоративных изделий.

В России, США и других странах появились монументальные сооружения, изготовленные из титана. Широко известны монумент покорителям космоса и памятник Ю. Гагарину на площади его имени в Москве. Фигура Гагарина изготовлена из отдельных блоков общей высотой 14 м. В Японии широко используется листовой титан для наружной обшивки крыш, внутреннего интерьера.

На титановых изделиях методом анодного окисления можно образовывать слои оксидов различной толщины, изменяющие цвет их поверхности. Регулируя уровень напряжения и время обработки, можно получить темно-синий, светло-синий, желтый, розовый, бирюзовый, зеленый цвета. Отжиг титановых изделий в атмосфере азота или ионно-плазменная обработка позволяют формировать на поверхности стойкие нитриды титана золотых оттенков. Эта технология использована для реставрации памятников и изготовления крестов на восстанавливаемых церковных зданиях.

Широкое внедрение титановых сплавов пока сдерживается их сравнительно высокой стоимостью. Но совершенствование технологических процессов производства и широкие перспективы применения титановых сплавов в различных отраслях позволяют суверенностью утверждать, что они станут важнейшими конструкционными идекоративными материалами ближайшего будущего.

сплав титан легирующий термический

Список использованных источников

1. Зубков Л.Б. Космический металл. Все о титане. / М.: Наука, 1987. 128 с.

2. Прикладное материаловедение: металлы и сплавы. / Учебное издание Денисова Э.И., Карташов В.В., Рычков В.Н. 92-105с.

3. Еременко В.Н. Титан и его сплавы./ Издательство академии наук Украинской ССР: Киев, 1960. 499с.

4. 'Библиотека по металлургии'

5. Тугоплавкие материалы: Справочник / Туманов А.Т., 1967.

Размещено на Allbest.ru