Презентация на тему: Титан и его сплавы

Титан и его сплавы
История открытия и промышленного применения
Преимущества титана
Недостатки титана
Применение титана и его сплавов (продолжение)
Свойства титана
Коррозионные свойства титана
Коррозионные свойства титана (продолжение)
 -стабилизатор ы - элемент ы, повышающи е стабильность  -фазы.  -стабилизатор ы: Al, Ga и In ; C, O, N. ( а)  - стабилизаторы - элементы, повышающие
Влияние примесей
Технический титан
Полиморфное превращение в Ti- сплавах температур а переход а от (  +  ) к  обозначают Тп, Т пп или А с з ( при нагреве и А r з при охлаждении) Типы структур
Типы структур в Ti- сплавах (продолжение)
Классификация титана и его сплавов
Классификация Ti- сплавов по структуре в закаленном состоянии
Состав промышленных Ti- сплавов
Состав промышленных Ti- сплавов
Состав промышленных Ti- сплавов
Состав промышленных Ti- сплавов
1/19
Средняя оценка: 4.5/5 (всего оценок: 78)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1410 Кб)
1

Первый слайд презентации: Титан и его сплавы

Кристаллическая структура и свойства титана. Влияние примесей на свойства титана. Классификация примесей и легирующих элементов в титане. Особенности структуры титановых сплавов при деформации и термической обработке. Литейные и деформируемые титановые сплавы.

Изображение слайда
2

Слайд 2: История открытия и промышленного применения

Открыт в 1789 г. Клапротом. В 1925 г. Ba н Аркелем и де Бур получили иодидный титан. В 1940 г. Кролль открыл магниетермический способ извлечения титана из руд. В 1948 г. получена п ервая промышленная партия титана массой 2 т. В 1953 г. было получено 2100 т титана ; в 1957 г. - 20000 т ; в 1966 г. - 22000 т ; в 1981 г – 55000 т ; в 1996 г. – 66000 т.

Изображение слайда
3

Слайд 3: Преимущества титана

распространенность в земной коре : ( 0,60% ) четвертое место после алюминия (8,8 %), железа (5,1%) и магния (2,1%); небольшая плотность при высокой удельной прочности; необычайно высокая коррозионная стойкостью; значительная прочность при повышенных температурах; рабочие температуры: от –196 до 500 о С, до 650 о С кратковременно. Среди конструкционных металлов титан по распространенности занимает четвертое место, уступая лишь алюминию, железу и магнию.

Изображение слайда
4

Слайд 4: Недостатки титана

большая склонность к водородной хрупкости и солевой коррозии; высокая химическая активность, в частности, активное взаимодействие с газами при повышенных температурах и в жидком состоянии; невысокие антифрикционные свойства (налипание); плохая обрабатываемость резанием, сравнимую с нержавеющей сталью аустенитного класса; трудности вовлечения отходов в производство. Широкое применение титана сдерживается в основ­ном высокой его стоимостью (губка – 4.500 $/ т, слиток – 7.000 $/ т).

Изображение слайда
5

Слайд 5: Применение титана и его сплавов (продолжение)

Судостроение: гребные винты; обшивка морских судов, подводных лодок, торпед… Криогенная техника. Химическая, нефтехимическая, пищевая, электроника, ядерная техника. Медицина: инструмент, имплантанты. Спорт, украшения. Вооружения: броневые плиты, некоторые элементы боеприпасов.

Изображение слайда
6

Слайд 6: Свойства титана

Четырехвалентный элемент, а томный номер 22. Плотность низкотемпературной модификации 4, 505 г / см 3. Температура плавления 1668 °С. Температура полиморфного превращения 882,5 °С. Коэффициент линейного расширения при 24° С 8,15  10 -6 К -1. Удельное электросопротивление при 20° С 45  10 -6 О м  см. Модуль нормальной упругости 146 ГПа. При 0,45К титан становится сверхпроводником. Титан – парамагнитный металл.

Изображение слайда
7

Слайд 7: Коррозионные свойства титана

Титан — химически активный металл обладает исключительно высоким сопротивлением коррозии (выще нержавеющих сталей), что объясняется образованием на поверхности металла плотной защитной окисной пленки. реагирует с : плавиковой, соляной, серной и ортофосфорной, щавелевой, три-хлоруксусной и трифторуксусной. стоек в тех средах, которые не разрушают защитную окисную пленку на его поверхности, и особенно в тех средах, которые способствуют ее образованию. отличается чрезвычайно высокой коррозионной стойкостью в морской воде.

Изображение слайда
8

Слайд 8: Коррозионные свойства титана (продолжение)

при высоких температурах активно взаимодействует с большинством веществ, особенно с газами: кислородом, азотом, водородом, окисью углерода, двуокисью углерода, водяным паром, аммиаком. Титан при низких температурах абсорбирует чрезвычайно большие количества водорода. Например, при температуре 600°С и давлении 0, 1 МПа титан погл о щает 32000 см 3 / 100г водорода, в то время как железо при той же температуре абсорбирует всего 1,31 см 3 / 100г, а алюминий 0,026 см 3 / 100г. Абсорбция водорода титаном — процесс обратимый. Вакуумный отжиг легко устраняет водород.

Изображение слайда
9

Слайд 9: стабилизатор ы - элемент ы, повышающи е стабильность  -фазы.  -стабилизатор ы: Al, Ga и In ; C, O, N. ( а)  - стабилизаторы - элементы, повышающие стабильность  - фазы ; две подгруппы : 1) при достаточно низкой температуре происходит эвтектоидный распад  -фазы :  ; эвтектоиднобразующими  - стабилизаторы : Cr, Mn, Fe, Cu, Ni, Pb, Be, Co (б); 2)  -твердый раствор сохраняется до комнатной температуры, не претерпевая эвтектоидного распада ; изоморфны е  -стабилизатор ы : V, Mo, Nb, Ta (в); W (г);

Нейтральны е упрочнители ( мало влияю т на устойчивость  - и  - фаз ): Sn, Zr, Ge, Hf и Th. а б в г

Изображение слайда
10

Слайд 10: Влияние примесей

образующие с титаном растворы внедрения (кислород, азот, углерод, водород); образующие с титаном растворы замещения (железо и кремний). п римеси внедрения значительно более сильно влияют на свойства титана, чем примеси замещения.

Изображение слайда
11

Слайд 11: Технический титан

Марка Примеси, %, не более Прочие Fe Si С O 2 N 2 H 2 ВТ1-0 0,18 0,10 0,07 0,12 0,04 0,010 0,3 ВТ1-00 0,12 0,08 0,05 0,10 0,04 0,008 —

Изображение слайда
12

Слайд 12: Полиморфное превращение в Ti- сплавах температур а переход а от (  +  ) к  обозначают Тп, Т пп или А с з ( при нагреве и А r з при охлаждении) Типы структур в Ti- сплавах

Превращенная  -структур а (получается при малых скоростях охлаждения). Бывшее  -зерно, в котором расположены  - колонии.

Изображение слайда
13

Слайд 13: Типы структур в Ti- сплавах (продолжение)

Смешанная или дуплексная структура (получается при нагреве в +  область и последующем медленном охлаждении). Состоит из первичной -фазы и  - п ревращенной матрицы.

Изображение слайда
14

Слайд 14: Классификация титана и его сплавов

 - Ti сплавы, структура которых представлена  -фазой; псевдо-  -сплавы, структура которых представлена в основном  -фазой и небольшим количеством  -фазы (не более 5%); (  +  )-сплав ы, структура которых представлена в основном  и  -фазами; псевдо-  -сплавы со структурой в отожженном состоянии, представленной  -фазой и большим количеством  -фазы; в этих сплавах закалкой или нормализацией из  -области можно легко получить однофазную  -структуру;  -сплавы, структура которых представлена термодинамически стабильной  -фазой.

Изображение слайда
15

Слайд 15: Классификация Ti- сплавов по структуре в закаленном состоянии

Сплавы мартенситного класса, структура которых после закалки из  -области представлена   -или   - мартенситом; сплавы переходного класса, структура которых после закалки с температур -области представлена мартенситом   (   ) и -фазой, независимо от того образовалась в ней или нет  -фаза; -сплавы, структура которых после закалки представлена - или  (  )-фазами.

Изображение слайда
16

Слайд 16: Состав промышленных Ti- сплавов

№ п/п Сплав К  Содержание легирующих элементов, % А1 Zr V Мо С r другие элементы  -сплавы 1 ВТ1 -00 2 ВТ1 -0 — — — — 3 ВТ5 -1 4,0 -6,0 - - — — (2,0...3,0) Sn 4 ПТ7М 1,8 - 2,5 2,0 - 3,0 - - - -

Изображение слайда
17

Слайд 17: Состав промышленных Ti- сплавов

№ п/п Сплав К  Содержание легирующих элементов, % А1 Zr V Мо Сг другие элементы Псевдо-  -сплавы 5 ОТ4-0 0,15 0,4 - 1,4 - - (0,5...1,3) Mn 6 ОТ4-1 0,23 1,5 - 2,5 - - - - (0,7...2,0) Mn 7 ОТ4 0,23 3,5 - 5,0 - - - - (0,8...2,0) Mn 8 ПТЗВ 0,13 3,5 - 5,5 - 1,2 - 2,5 - - - 9 ОТ4-1 В 0,17 2,5 - 3,5 2,0 - 3,0 10 ОТ4В 0,17 4,0 - 5,5 - 2,0 - 3,0 - - - 11 АТЗ 0,16 2,5 - 3,5 0,4...0,9 0,4 Fe ; 0,4 Si 12 АТ 6 0,16 5,0 - 7,0 0,4...0,9 0,4Fe; 0,4Si 13 ВТ 18 У 0,09 6,2 - 7,3 3,5 - 4,5 - 0,4 - 1,0 - 2,5Sn; INb; 0,2S 14 ВТ20 0,18 5,5 - 7,0 1,5 - 2,5 0,8 - 2,5 0,5- 2,0

Изображение слайда
18

Слайд 18: Состав промышленных Ti- сплавов

№ п/п Сплав К  Содержание легирующих элементов, % А1 Zr V Мо С r другие элементы (  +  ) -сплавы 15 ВТ6 0,27 5,5 - б.8 - 3.5 - 4.5 16 ВТбк 0,27 5,5 - 6.8 - 3.5 - 5.3 - - ' - 17 ВТбкг 0,27 5.5 - б,5 3,5 - 4,5 - - - 18 ВТ14 0,33 3,5 - 6,3 - 0,9 - 1,9 2.5 - 3,8 19 ВТ16 0,75 1,8 - 3,8 4,0 - 5,0 4,5 - 5,5 20 ВТЗ -1 0,60 5,5 - 7,0 - 2,0 - 3,0 0,8 - 2,3 0,3Si; 0,5Fe 21 ВТ8 0,30 5,8 - 7,0 0,5 - 2,5 - 3,8 - (0,2...0,4) Si 22 ВТ8М 0,36 5,8 - 7,0 1 - 4 0,2Si; ISn 23 ВТ 9 0.30 5,8 - 7,0 1,0 - 2,0 - 2,8 - 3,8 - (0,2...0,35) Si 24 ВТ25У 0,39 6,0 - 7,0 3,0 - 4,5 3,5 - 4,5 - 1 Sn ; lW ;0,2 Si 25 ВТ 23 0,75 4,0 - 6,3 - 4,0 - 5,0 1,5 - 2,5 0,8 - 1,4 (0,4...0,l)Fe

Изображение слайда
19

Последний слайд презентации: Титан и его сплавы: Состав промышленных Ti- сплавов

№ п/п Сплав К  Содержание легирующих элементов, % А1 Zr V Мо С r другие элементы С плавы переходного класса 26 ВТ22 1,1 4,0 - 5,9 4,0 - 5,5 4,0 - 5,5 0,5 - 2,0 (0,5...1,5)Fe 27 ВТЗО 1,0 5,5 11 4,5Sn Псевдо-  -с плавы 28 ВТ19 1,45 2,5 -3,5 0,5 - 1,5 3,0 - 4,0 5,0 -6,0 5, 0 - 6,0 29 ВТ35 1.5 3 1 15 1 3 3 Sn 30 ВТ32 2,0 3 8 8 1,3 l,3 Fe

Изображение слайда