Титан и его сплавы. Классификация, свойства, получение и области применения

Факультет ЦиТХиН

Кафедра Инновационных материалов и защиты от коррозии

Тема

«Титан и его сплавы. Классификация, свойства, получение и области применения.»

Студент

Мельников М.Д.

Группа Ф-37

Руководитель

Доцент Калинкина А.А.

Москва 2022

Оглавление

Введение        3

1.Распространенность титана в земной коре и его месторождения        3

2.Титановые минералы и руды        4

3.Методы получения и промышленного производства титана        5

4.Основные свойства титана        7

4.1 Состав технически чистого титана        7

4.2 Структура титана        9

4.3 Физические свойства        10

4.4 Химические свойства        10

4.5 Механические свойства        12

5.Титан и его сплавы        16

6.Классификация Титановых сплавов        17

7.Сферы применения титана и титановых сплавов        18

Заключение        20

Список использованной литературы        22

Введение

Титан по распространенности в природе занимает среди технически важных металлов четвертое место после алюминия, железа и магния. Тем не менее он как конструкционный материал был призван на службу человечеству только в середине прошлого века.

Титан не относится к самородным металлам. В течение многих тысяч веков находился он в недрах земли в виде различных соединений и минеральных образований.

Важнейшими преимуществами титановых сплавов перед другими конструкционными материалами являются их высокие удельная прочность и жаропрочность в сочетании с высокой коррозионной стойкостью. Кроме того, титан и его сплавы хорошо свариваются, парамагнитны и обладают некоторыми другими свойствами, имеющими важное значение в ряде отраслей техники. Перечисленные качества титановых сплавов открывают большие перспективы их применения в тех областях машиностроения, где требуются высокая удельная прочность и жаропрочность в сочетании с высокой коррозионной стойкостью. Это относится, в первую очередь, к таким отраслям техники как авиастроение, ракетостроение, судостроение, химическое, пищевое и транспортное машиностроение.

Касаясь некоторых специфических свойств титана, можно отметить, что он представляет большой интерес как конструкционный материал для космических кораблей.

1.Распространенность титана в земной коре и его месторождения

В течение долгого времени титан считался редким металлом. Такое положение существовало в течение всего XIX и первой половины XX в. В ряде работ по месторождениям, металлургии, областям его применения и сейчас рассматривают в разделе редких металлов [1, 2].

В результате классических исследований в области геохимии элементов были установлены общие закономерности распространения элементов, в том числе и титана, в земной коре. По этим исследованиям титан занимает 9-е место в ряду наиболее распространенных в земной коре элементов.

Работы по точному определению среднего содержания титана в земной коре были начаты в 80-х годах прошлого столетия и продолжаются до настоящего времени.

Наиболее точно определение Вернадского [2], по данным которого среднее содержание титана в земной коре составляет 0,60—0,61%.

На рис. 1 наглядно показана степень распространения титана в земной коре по сравнению с менее распространенными металлами [3]. Примечательно, что сумма содержаний таких наиболее технически важных 10 металлов. как марганец, хром, цирконий, ванадий, цинк, никель, медь, вольфрам, кобальт и молибден, составляет лишь около 0,20% , т. е. все эти важные в промышленном отношении металлы содержатся в земной коре в количестве, почти в 3 раза меньшем, чем один титан.