Titano įtaka ir pritaikymas plienui

Plienas ir titanas yra dažniausiai naudojami metalai gamyboje dėl jų puikaus stiprumo, kietumo ir kitų fizinių bei mechaninių savybių.

Plienas yra geležies ir anglies lydinys, kurio anglies kiekis svyruoja nuo 0,2 % iki 2,1 % masės. Nors pagrindinės sudedamosios dalys yra geležis ir anglis, gali būti nedideli kiekiai kitų elementų, tokių kaip manganas, silicis ir fosforas. Yra keletas plieno rūšių, suskirstytų pagal anglies kiekį, legiravimo elementus ir terminio apdorojimo procesus. Tai yra švelnus plienas, nerūdijantis plienas ir didelio stiprumo mažai legiruotas plienas. Plienas yra žinomas dėl savo tvirtumo, ilgaamžiškumo ir universalumo, todėl jis tinkamas įvairioms reikmėms. Jo naudojimas apima viską nuo statybos ir automobilių iki įrankių ir stalo įrankių.

Titanas yra cheminis elementas, kurio simbolis Ti ir atominis skaičius 22. Tai blizgus pereinamasis metalas, sidabrinės spalvos, mažo tankio ir didelio stiprumo. Nors jis yra toks pat tvirtas kaip plienas, jis yra žymiai mažesnis, todėl jis yra tinkamiausias metalas tais atvejais, kai stiprumo ir svorio santykis yra labai svarbus.

Nelegiruotas titanas yra toks pat stiprus kaip kai kurie plienai, bet ne toks tankus. Kai legiruotas su kitais elementais, tokiais kaip aliuminis ir vanadis, jis gali būti žymiai sustiprintas. Du pagrindiniai titano naudojimo būdai yra aviacijos erdvėje (lėktuvuose, erdvėlaiviuose ir raketose) ir pramonėje, nes jis yra lengvas, tvirtas ir atsparus korozijai net esant aukštai temperatūrai.

I. Titanas apie plieno mikrostruktūrą ir terminio apdorojimo įtaką

① titanas ir azotas, deguonis, anglis turi stiprų afinitetą, yra geras deoksidatorius ir fiksuotas azotas, anglies veiksmingi elementai.

② titano ir anglies junginių (TiC) sukibimo jėga yra labai stipri, labai stabili, tik kaitinama iki daugiau nei 1000 laipsnių, lėtai ištirps į kietą geležies tirpalą, o TiC dalelės turi užkirsti kelią plieno grūdelių augimui ir vaidmens grubėjimui.

(iii) Titanas yra vienas iš stiprių feritą formuojančių elementų, todėl austenito fazės sritis susiaurėja. Titanas kietame tirpale pagerina plieno kietumą, o dėl TiC dalelių sumažėja plieno kietumas.

④ titano kiekis pasiekia tam tikrą vertę, nes dėl difuzinio TiFe2 nusodinimo gali atsirasti kritulių kietėjimo efektas.

Antra, titano įtaka plieno mechaninėms savybėms

① Kai titanas yra kietame ferito tirpale, jo stiprinantis poveikis yra didesnis nei aliuminio, mangano, nikelio, molibdeno ir kt., po to - berilio, fosforo, vario, silicio.

② Titano poveikis mechaninėms plieno savybėms priklauso nuo jo formos, Ti ir C kiekio santykio ir terminio apdorojimo metodo. Titano masės dalis nuo {{0}},03% iki 0,1% takumo ribos gali būti pagerinta, tačiau kai Ti ir C kiekio santykis yra didesnis nei 4, jo stiprumas ir kietumas smarkiai sumažėja.

(iii) Titanas pagerina patvarumą ir atsparumą šliaužimui.

④ titanas dėl plieno tvirtumo, ypač pagerėjo atsparumas žemai temperatūrai.

Trečia, titanas dėl plieno įtakos fizinėms, cheminėms ir proceso savybėms

① Pagerinkite plieno stabilumą esant aukštai temperatūrai, aukštam slėgiui, vandeniliui.

② titanas gali pagerinti nerūdijančio rūgštims atsparaus plieno atsparumą korozijai, ypač atsparumą tarpkristalinei korozijai.

③ Mažai anglies turinčiame pliene, kai Ti ir C kiekio santykis pasiekia 4,5 ar daugiau, jis gerai atsparus korozijai ir šarminiam trapumui, nes deguonis, azotas ir anglis yra fiksuoti.

④ Pridėjus titano į plieną, kurio chromo masės dalis yra 4 %-6 %, padidėja plieno atsparumas oksidacijai aukštoje temperatūroje.

⑤ Titano pridėjimas prie plieno gali paskatinti azotinio sluoksnio susidarymą, o reikiamą paviršiaus kietumą galima gauti greičiau. Titano turintys plienai vadinami „greitai azotuojančiais plienais“ ir gali būti naudojami didelio tikslumo varžtams gaminti.

Pagerinkite mažai anglies turinčio mangano plieno ir daug legiruoto nerūdijančio natrio suvirinamumą.

Titano panaudojimas pliene

① titano masės dalis, didesnė nei 0,025 %, gali būti laikoma legiravimo elementu.

② titanas kaip įprasto mažai legiruoto plieno, legiruotojo konstrukcinio plieno, legiruotojo įrankių plieno, greitaeigių įrankių plieno, nerūdijančio plieno, rūgštims atsparaus plieno, karščiui atsparaus nelupančio plieno, nuolatinio magneto lydinių ir liejamo plieno legiravimo elementas yra plačiai naudojami.

③ Titanas buvo naudojamas kaip įvairios pažangios medžiagos, tapo svarbia strategine medžiaga, naudojama daugiau nei pusė aviacijos ir kosmoso pramonės, pavyzdžiui, aviacijos erdvėlaivių, jėgos mašinų.