1.2. Дифузійні покриття на титані та титанових сплавах

Зазвичай алітування титану пов’язане з високими температурами (970-1270)К. Глибина шару коливається у межах 0,02 - 0,8 мм при зануренні у розплав алюмінію, порошкові суміші з електронагрівом та без нього. Найбільш поширеним методом нанесення дифузійних покриттів є гаряче алітування. Він включає в себе складний процес попередньої підготовки поверхні, але при цьому є найбільш ефективним при отриманні захисних покриттів гарної якості [19].

В роботах [2, 18] алітування титану проводили у розплавленій сольовій ванні хлоридів барію, калію та натрію з додаванням фториду алюмінію. Металографічний та рентгенофазовий аналізи показали, що покриття товщиною 30-60 мкм одношарове, складається із алюмініду титану TiAl₃.

1.3. Одержання і властивості алюмінію і цирконію [20 - 23]

Алюміній є найважливішим металом, обсяг його виробництва набагато випереджає випуск всіх інших кольорових металів і поступається тільки виробництву сталі. Алюміній отримують декількома способами, але основним промисловим способом отримання алюмінію є електроліз кріоліто – глиноземних розплавів. Отриманий електролізом первинний алюміній містить домішки (залізо, кремній, частки глинозему та ін.), що погіршують його якості, і тому він піддається рафінуванню.

Zr існує у двох кристалічних модифікаціях: α- формі з гексагональною щільноупакованою граткою (ГЩУ) і β- формі з кубічною об’ємноцентрованою граткою (ОЦК) (рис. 1.1 а, б).

Рис. 1.2. -ГЩУ (а) і ОЦК (б) гратки цирконію

Перехід α  β відбувається при 863°C, ∆Н переходу – 3,89 кДж/моль. Густина α-цирконію – 6,5107 г/см³; t_пл 1825º С; t_кип 3580-3700 ºС. Цирконій парамагнітний, чистий цирконій пластичний, легко піддається холодній і гарячій обробці. Цирконію властива досить висока хімічна активність, яка існує в прихованій формі. Компактний металевий цирконій зовні дуже схожий на сталь. Цирконій в звичайних умовах по відношенню до атмосферних газів поводиться виключно інертно. Уявна хімічна пасивність цирконію, пояснюється досить традиційно: на його поверхні завжди є невидима окисна плівка.

Одним із способів одержання цирконію є термічний розпад летючої речовини ZrI₄ у вакуумі і осадження чистого цирконію на розжареній нитці вольфраму, який полягає у хлоруванні оксиду цирконію у присутності вугілля при (1170 – 1270)К. Кінцевий продукт – цирконієва губка, яка переплавляється у дріт і в такому вигляді направляється до споживача. Це достатньо дорогий метод виробництва цирконію, проте ним користуються і зараз.

Так як цирконій має досить високу температуру плавлення (2133К) і є легкозаймистим металом, він також може бути добутий електролізом розплавлених солей галогенідів та хлоридів (флуоридів) лужних металів. Його отримують електролізом розплавленої подвійної солі – калій флуорцирконату. Електроліз проводиться у графітовому стакані. Катод – молібденова або стальна пластинка, анод – графітовий стрижень. Електроліз проводиться при густині струму від 0,5 до 15 А/дм², при електролізі виходять чорні осади, що містять від 70 до 80% цирконію