Титановые сплавы

Достоинством титановых сплавов является более высокая прочность и жаропрочность при достаточно хорошей пластичности, высокой коррозион­ной стойкости и малой плотности.

Легирующие элементы титановых сплавов

Для оценки влияния л.э. на титан важно установить:

1. способен ли л.э. растворятся в титане и в каком количестве;

2. как он влияет на Тполиморфного(фазового)превращения. *)Элементы могут образовать неограниченные твердые растворы,если они изоморфны основному Me и их атомные радиусы различаются не более,чем на 12-15%.В ином случае будут образовываться ограниченные твердые растворы или химические соединения(определяющим является электронное строение взаимодействующих компонентов). По влиянию на ПОЛИМОРФИЗМ титана все л.э.подразделяются на 3 груп­пы: 1)α-стабилизаторы,2)β-стабилизаторы и 3)нейтральные элементы. 1)α-стабилизаторы(А1,О,N) повышают Т полиморфного превращения,расширяя область твердых растворов на основе α-Ti.

Практическое значение,как л.э.,имеет только А1,т.к.остальные вызывают снижение пластичности и вязкости титановых сплавов.А1 умень­шает плотность и склонность к водородной хрупкости,повышает проч­ность,жаропрочность и модуль упругости титановых сплавов.

Классификационная схема: ДС "Ti-л.э."

2)β-стабилизаторы снижают Т полиморфного превращения Ti,расширяя область твердых растворов на основе β-Ti.Они образуют с Ti ДС двух типов: Изоморфные β-стабилизаторы(Мо,V,Та,Mb) имеют,как и β-Ti,кристаллическую решетку объемно-центрированного куба – ОЦК.Они неог­раниченно растворяются в β-Ti. (Cr,Mn,Fe,Ni,W,Сu...)образуют с Ti химические соединения(TiX - титанниды) и ДС с эвтектоидным распадом β-твердого раствора:β->α+TiX В некоторых сплавах(Ti-Mn,Ti-Cr,Ti-Fe) при охлаждении в нерав­новесных условиях,эвтектоидного распада не происходит,а превращение идет по штриховой линии.*) Большинство β-стабилизаторов(особенно V,Мо,Мn,Сг) повышают прочность при 20°С и отрицательных Т, жаропрочность и термическую ста­бильность титановых сплавов,несколько снижая их пластичность. Нейтральные элементы(Sn,Zr,Hf)мало влияют на Т полиморфного превращения. Из них наибольшее значение имеют олово и цирконий. Sn упрочняет титановые сплавы без заметного снижения пластичности, повышает жаропрочность. Zr увеличивает предел ползучести и длительную прочность.

Общепринятые классификации титановых сплавов

По ТЕХНОЛОГИИ изготовления титановые сплавы подразделяются на де­формируемые, литейные и порошковые. По МЕХАНИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ - на сплавы нормальной прочности, высо-копрочноые, жаропрочные и повышенной пластичности.По способности упрочняться Т.0. они делятся на упрочняемые и неуп-рочняемые ТО. По СТРУКТУРЕ в отожженном состоянии они классифицируются на α-,псевдо-α, α+β,псевдо-β и β-сплавы.