Титан и титановые сплавы
Титан— важный металлический элемент с атомным номером 22 в таблице Менделеева (4-й период, группа VB), обладающий серебристо-белым металлическим блеском, плотностью 4,507 г/см³, температурой плавления 1660 градусов и температурой кипения 3287 градусов. Он обладает рядом превосходных свойств, включая высокую температуру плавления, низкую плотность, высокую прочность и хорошую пластичность, что делает его важным промышленным материалом.
Титановые сплавы— новые виды сплавов, приготовленные на основе титана с добавлением одного или нескольких других элементов. Титан обладает высокой реакционной способностью и может взаимодействовать с большинством элементов с образованием непрерывных твердых растворов, ограниченных твердых растворов, металлических соединений, ковалентных соединений и ионных соединений. Легирующие элементы позволяют оптимизировать свойства титана за счет изменения его точек полиморфного превращения и фазового состава.
Титанимеет две аллотропы, а именно фазу - и фазу -, с точкой полиморфного превращения около 882 градусов. Когда температура ниже температуры превращения, титан имеет гексагональную плотноупакованную структуру, известную как (-Ti); когда температура превышает температуру превращения, титан имеет объемно-центрированную кубическую структуру, известную как титан (-Ti).
Различные структуры титановых сплавов
Титановые сплавыимеют две основные фазы: -фазу и -фазу, а свойства титановых сплавов во многом зависят от свойств самих -фазы и -фазы, а также от их морфологии, размера, распределения и доли в сплаве. Прочность фазы - выше, чем у фазы -, и она имеет больше систем скольжения, что облегчает пластическую деформацию. Высокопрочные-титановые сплавы обычно основаны на -фазе. Теплостойкость и сопротивление ползучести -фазы лучше, чем у -фазы, а жаропрочные-титановые сплавы обычно представляют собой -сплавы и около- сплавы.
Основная микроструктура титановых сплавов состоит из твердых растворов на основе {{0}Ti-- и твердых растворов на основе -Ti--. Матрица -сплавов, около- сплавов и многих + сплавов представляет собой -твердый раствор, а матрица -сплавов представляет собой -фазу. Микроструктура титановых сплавов в основном зависит от состава сплава, процесса деформации и термической обработки, при этом типичными структурами являются пластинчатая (видманштеттеновая) структура, корзинчатая структура, равноосная структура и дуплексная структура.
