A titán hatása és alkalmazása az acélban

Az acél és a titán a gyártás során gyakran használt fémek kiváló szilárdságuk, keménységük és egyéb fizikai és mechanikai tulajdonságaik miatt.

Az acél vas és szén ötvözete, amelynek széntartalma 0,2–2,1 tömegszázalék. Míg a vas és a szén a fő összetevők, kis mennyiségben más elemek is jelen lehetnek, például mangán, szilícium és foszfor. Többféle acél létezik, széntartalom, ötvözőelemek és hőkezelési eljárások szerint kategorizálva. Ezek közé tartozik a lágyacél, a rozsdamentes acél és a nagy szilárdságú, gyengén ötvözött acél. Az acél szilárdságáról, tartósságáról és sokoldalúságáról ismert, így sokféle alkalmazásra alkalmas. Felhasználása az építőipartól az autókon át a szerszámokig és evőeszközökig mindenre kiterjed.

A titán egy Ti szimbólummal és 22-es rendszámmal ellátott kémiai elem. Ez egy ezüstös színű, alacsony sűrűségű és nagy szilárdságú, fényes átmeneti fém. Bár olyan erős, mint az acél, lényegesen kevésbé sűrű, ezért a választott fém olyan alkalmazásokhoz, ahol a szilárdság-tömeg arány kritikus.

Ötvözetlen állapotában a titán olyan erős, mint néhány acél, de kevésbé sűrű. Más elemekkel, például alumíniummal és vanádiummal ötvözve jelentősen megerősíthető. A titán két fő felhasználási területe a repülőgépipar (repülőgépek, űrhajók és rakéták) és az ipari alkalmazások, mivel könnyű, erős és magas hőmérsékleten is ellenáll a korróziónak.

I. A titán az acél mikroszerkezetéről és a hőkezelés hatásairól

① titán és nitrogén, oxigén, szén erős affinitású, jó deoxidálószer és fix nitrogén, szén hatékony elemek.

② A titán és a szénvegyületek (TiC) kötőereje nagyon erős, nagy stabilitású, csak 1000 fok feletti hőmérsékletre melegítve lassan feloldódik a vas szilárd oldatában, a TiC részecskéknek meg kell akadályozniuk az acélszemcsék növekedését és a szerep eldurvulását.

(iii) A titán az egyik erős ferritképző elem, így az ausztenit fázis tartománya szűkül. Titán szilárd oldatban az acél edzhetőségének javítására, míg a TiC részecskék jelenléte csökkenti az acél edzhetőségét.

④ a titántartalom elér egy bizonyos értéket, a TiFe2 diffúz kicsapódása miatt csapadék keményítő hatást válthat ki.

Másodszor, a titán hatása az acél mechanikai tulajdonságaira

① Ha a titán szilárd ferrit oldatban van, akkor erősítő hatása erősebb, mint az alumíniumé, a mangáné, a nikkelé, a molibdéné stb., ezt követi a berillium, foszfor, réz és szilícium.

② A titánnak az acél mechanikai tulajdonságaira gyakorolt ​​hatása attól függ, hogy milyen formában van, a Ti és C tartalom arányától, valamint a hőkezelési módszertől. A {{0},03%-os titán tömeghányada a folyáshatár 0,1%-ára növelhető, de ha a Ti és C tartalom aránya 4-nél nagyobb, szilárdsága és szívóssága meredeken csökken.

(iii) A titán javítja a tartós szilárdságot és a kúszásállóságot.

④ titán az acél szívósságára, különösen az alacsony hőmérsékletű ütésállóságra javult.

Harmadszor, a titán az acél befolyásának fizikai, kémiai és technológiai tulajdonságairól

① Javítja az acél stabilitását magas hőmérsékleten, nagy nyomáson, hidrogénben.

② A titán javíthatja a rozsdamentes saválló acél korrózióállóságát, különösen a szemcseközi korrózióval szembeni ellenállást.

③ Az alacsony széntartalmú acélban, ha a Ti és C tartalom aránya eléri a 4,5-öt vagy többet, jól ellenáll a feszültségkorróziónak és a lúgos ridegségnek, mivel az oxigén, a nitrogén és a szén mind rögzítettek.

④ A 4%-6% króm tömeghányadú acélhoz titán hozzáadása javítja az acél oxidációval szembeni ellenállását magas hőmérsékleten.

⑤ A titán acélhoz való hozzáadása elősegítheti a nitridáló réteg kialakulását, és a szükséges felületi keménység gyorsabban elérhető. A titántartalmú acélokat "gyorsnitridáló acéloknak" nevezik, és nagy pontosságú csavarok gyártására használhatók.

Javítja az alacsony széntartalmú mangán acél és az erősen ötvözött rozsdamentes nátrium hegeszthetőségét.

Titán alkalmazása acélban

① 0,025%-nál nagyobb titán tömeghányad ötvözőelemnek tekinthető.

② titán ötvözőelemként közönséges gyengén ötvözött acélban, ötvözött szerkezeti acélban, ötvözött szerszámacélban, gyors szerszámacélban, rozsdamentes acélban, saválló acélban, hőálló, bőrönálló acélban, állandó mágneses ötvözetekben és acélöntvényekben széles körben használják.

③ A titánt különféle fejlett anyagokként használták, fontos stratégiai anyagokká váltak, a repülőgépipar több mint felének felhasználása, mint például a légi űrhajók, erőgépek.