Маркировка титановой губки

Стоимость титановой губки находится в пределах $USA 25/kg и зависит от сортности.

В большинстве серийных титановых сплавов допускается не более 0.15%О, 0.04%N и 0.08%C, 0.3%Fe, 0.15%Si. Они идут как неизбежные технологические примеси.

Выплавка титана и титановых сплавов

Поскольку титан является высокоактивным материалом, выплавку сплавов на его основе можно вести только в вакууме или атмосфере инертных газов. Кроме того, существует проблема тигля, поскольку большинство керамик активно взаимодействуют с активным расплавом. В промышленности плавку ведут в холодных кристаллизаторах, в вакууме, применяя 2-й и 3-й дуговой переплав. Исходные электроды изготавливают прессованием из титановой губки с добавлением легирующих элементов и отходов.

В лабораторных условиях, где масса слитков мала (от нескольких граммов до нескольких килограммов) используют лабораторные электродуговые печи, либо индукционные и индукционно — дуговые печи с холодным кристаллизатором. Плавку ведут в аргоне, чтобы свести до минимума потери более летучих компонентов.

В последние 10 лет широкое распространение получили электроннолучевая и плазменно-дуговая плавка титана и его сплавов. Возможность локального перегрева под пятном луча или плазма позволяет растворить неметаллические включения (обычно TiCl и TiNi), которые попадают в шихту вместе с отходами, вовлекаемыми в переплав.

В настоящее время в США и в Украине используется процесс, который разработан в General Electric Aireraft Engines Co для выплавки слитков высшего качества, применяющихся для изготовления критических вращающихся элементов турбин двигателей. В нем предусмотрена система рафинирования расплава, при которой стабилизированные азотом частицы — фазы, которая имеет более высокую плотность, опускаются на дно ванны и примораживаются к титановому гарнисажу на дне ванны, а частицы с меньшей плотностью всплывают на поверхность ванны, где растворяются или дробятся под действием лучей электронных пушек или дуги плазмотронов.

Легирующие элементы разделяются по влиянию на температуру полиморфного превращения в титане.

— стабилизаторы: Al, Ga, In, N, O.

— стабилизаторы эвтектоидные: Cr, Mn, Fe, Cu, Ni, Pb, Be, Co.

— стабилизаторы изоморфные: V, Nb, Ta, Mo, W,.

Нейтральные упрочнители: Zr, Hf, Sn.

Классификация титановых сплавов осуществляется по структуре в нормализованном состоянии.

• 1) -сплавы — структура представленафазой,
• 2) псевдо—сплавы — структура представленафазой и небольшим количеством (до 5%) -фазы,
• 3) ()-сплавы — структура представлена и — фазами
• 4) псевдо — - сплавы, температура которых после нормализации хотя и представлена метастабильнойфазой, но по свойствам они близки к ()-сплавам с большим количеством — фазы.
• 5) — сплавы, структура которых представлена механически стабильной — фазой.

— титановые сплавы разделяются на:

• а) термически не упрочняемые сплавы;
• б) сплавы, термически упрочняемые вследствие дисперсионного твердения.
• ()-сплавы разбиваются на 2 подгруппы:
  • а) сплавы, твердеющие при закалке;
  • б) сплавы, мягкие после закалки.

— титановые сплавы разделяют на :

• а) сплавы с механически нестабильной — фазой;
• б) сплавы с механически стабильной — фазой;
• в) сплавы с термодинамически стабильной — фазой.

— стабилизаторы, — эвтектоидные, — изоморфные стабилизаторы и нейтральные упрочнители можно заменить эквивалентными количествами другого без существенного изменения структуры и свойств, но при этом могут изменяться технологические свойства.

Прочность титановых сплавов, как и титана, свойство аддитивное. При расчетах принимают, что упрочнение от 1% введенной добавки составляет, кГ/мм² (10МПа).

Mn — 13, Fe — 12, Al -7, Mo — 6, Cr — 6, V — 3.5, Zr — 3, Sn -2.

В области концентраций до 0.5%: Sn дает прирост на _0.2 и _B на 0.26 кГ/мм² 0.01%Sn, а Fe — на 0.2кГ/мм² на 0.01%Fe.

Кислород: до 0.2% на 0.01% повышает _0.2 и _B на 1.25 кГ/мм².

Азот: до 0.2% на 0.01% повышает _0.2 и _B на 2 кГ/мм².

Углерод: до 0.3% на 0.01% повышает _0.2 и _B на 0.7 кГ/мм².