A titán bináris állapotdiagramjának négy fő formája

Mar 13, 2024

II. Kornyilov osztályozása szerint a titánban gazdag frakciók bináris rendszereinek fázisdiagramjainak négy fő formája van.

Az elsőben mind (sűrűn elrendezett hatszögletű rács), mind (testközpontú köbös rács) folytonos szilárd oldatrendszer (a. ábra). Csak két ilyen bináris rendszer létezik, a Ti-Zr és a Ti-Hf rendszer. A titán azért képez folytonos szilárd oldatot a cirkóniummal és a hafniummal, mert a titán, a cirkónium és a hafnium a periódusos rendszerben egy csoport elemei, és atomjaik külső elektronszerkezetük, azonos típusú rácsuk, ill. hasonló atomi sugarak. Elképzelhető, hogy a Ti-Zr-Hf hármas rendszere is háromkomponensű folytonos szilárd oldatot alkot.

A második típusban egy folytonos szilárd oldat és egy véges szilárd oldatrendszer (b. ábra). Négy ilyen bináris rendszer létezik, ezek a Ti-Mo, Ti-V, Ti-Nb és Ti-Ta. Mint Mo, V, Nb, Ta, ennek a négy fémnek csak egy kristálytípusa van, azaz testközpontú köbös rácsuk, így csak azonos kristálytípussal rendelkeznek, ahol a -Ti folytonos szilárd oldatot alkot, és a sűrű sorokkal Az aTi hatszögletű rácsát korlátozott szilárd oldat képződéséhez, amikor a titán és az alumínium, a vanádium, a nióbium, a több ötvözetből álló tantál is különféle folytonos szilárd oldatot és a korlátozott szilárd oldatot képez.

pure titanium platepure titanium platepure titanium plate

 

 

Harmadszor, szilárd állapotban zárványreakciók és egy vagy több fémvegyület rendszer képződése (c. ábra). A fázisdiagramot alkotó bináris rendszerek a Ti-Al, Ti-Sn, Ti-Ce, Ti-B, Ti-C és így tovább. Az első három rendszernek széles a szilárd oldat tartománya, ami fontos a hőálló titánötvözetek esetében.

A negyedik, szilárd halmazállapotú eutektikus reakció és bizonyos vegyületrendszer képződése (d ábra). Példák Ti-Sc, Ti-Cr, Ti-W, Ti-U, Ti-Mn, Ti-Fe, Ti-Co, Ti-Ni, TiCu, Ti-Pd, Ti-Pb kettős rendszerre.

A periódusos rendszerben több mint 100 elemből álló bináris rendszert alkothat titán fázisdiagrammal, több mint 70 van, körülbelül 50 ~ 60 kutatási adat van.