Информация к лекции "Титановые и магниевые сплавы"

Лекция № 12

Титановые и магниевые сплавы.

Маркировка и применение

План

• Титановые сплавы. Маркировка и применение
• Магниевые сплавы. Маркировка и применение

Титановые сплавы

Титан - металл серебристо-белого цвета, имеющий малую плотность (4,5 г/см3). Температура плавления титана (1668 ± 4) “С в зависимости от степени его чистоты.

Титан пластичен и легко обрабатывается давлением при комнатной и повышенной температурах. Титан и его сплавы хорошо свариваются контактной и дуговой сваркой в защитной атмосфере, обеспечивая высокую прочность и пластичность сварного соединения. Недостатком титана является плохая обрабатываемость резанием.

Основной целью легирования титановых сплавов является повышение прочности, жаропрочности и коррозионной стойкости. Широкое применение нашли сплавы титана с алюминием, хромом, молибденом, ванадием, марганцем, оловом и некоторыми другими элементами. Как и в сплавах на основе железа, легирующие элементы оказывают большое влияние на полиморфные превращения титана.

Применение титановых сплавов

В больших объемах сплавы титана используются в строении судов и различной техники

Налажено применение компактного титана в производстве деталей электровакуумных приборов, использующихся в условиях высоких температур. Свойства технического титана позволяют использовать его в производстве клапанов, трубопроводов, насосов, арматуры и других изделий, создаваемых для эксплуатации в агрессивных условиях.

Титановые сплавы применяется в изготовлении насосов для прокачки серной и соляной кислоты. На сегодняшний день только сплавы на основе этого материала можно использовать в производстве разного рода оборудования для хлорной промышленности.

Сплавы Ti

Деформируемые Литейные

Марки литейных сплавов титана: ВТ1, ВТ5 Л (низкой прочности), ВТ3-1 Л , ВТ Л 1 ( средней прочности ) и ВТ21 Л (высокой прочности)

Марки деформируемых сплавов титана:

ВТ4, ВТ5, ВТ5-1, ОТ4, ОТ4-1, ОТ4-2 (средней прочности) и

ВТ8…ВТ16,ВТ3-1

(высокой прочности)

Способы получения титана

• Восстановление из хлоридов ( TiCl 4 и ZnCl 4 ) магнием или натрием
• Восстановление из фтористых соединений K 2 ZrF 6 натрием и кальцием
• Восстановление из диоксидов TiO 2 и ZrO 2 кальцием или гидратом кальция
• Электролиз и рафинирование
• Йодидный способ рафинирования

Магний и магниевые сплавы

Из группы легких металлов магний обладает наименьшей плотностью (1,74 г/см3), т.е. он почти в 1,5 раза легче алюминия, малопрочный, а также малопластичный. Магний имеет более высокую химическую активность, чем алюминий, и одновременно низкую коррозионную стойкость во многих средах.

Для защиты деталей магния и его сплавов от коррозии на их поверхность обычно наносят плотные оксидные пленки или специальные лакокрасочные покрытия.

Марки первичного магния включают в себя буквы Мг (магний) и цифры, соответствующие требуемому содержанию магния сверх 99%:

Мг96, Мг95 и Мг90

Например: Мг96-первичный магний, содержание магния 99,96%, примесей не более 0,04%.

Благодаря малой плотности и высокой удельной прочности магниевые сплавы широко применяются в авиастроении. Из них изготавливают корпуса приборов, насосов, фонари и двери кабин. Из литейных сплавов изготавливают кронштейны, элементы крепления, из деформируемых - обшивки корпусов, опорные конструкции тормозов и другие детали. Магниевые сплавы находят применение в транспортном машиностроении для изготовления картеров двигателей и коробок передач автомобилей. Магниевые сплавы применяют в конструкциях переносных ручных и механизированных инструментов и машин (сверлильные и шлифовальные машины, пилы для лесной промышленности, газонные косилки, пневматические инструменты и др.). Их используют в электротехнике и радиотехнике (корпуса приборов, электродвигателей), в текстильной промышленности (бобины, шпульки, катушки и др.) и других отраслях.

Сплавы Mg

Деформируемые Литейные

Марки деформируемых сплавов магния включают в себя буквы МА и цифры - порядковые номера сплавов: МА1,МА-8 МА2,МА2-1 МА14(ВМ65-1)

Марки литейных сплавов магния включают в себя буквы МЛ и цифры - порядковые номера сплавов:

МЛ2,

МЛ 3 ..МЛ 6 ,МЛ7-1,

МЛ10,

МЛ12

Способы получения магния

• Промышленный метод получения металлического магния – это электролиз расплава смеси безводных хлоридов магния MgCl 2 , натрия NaCl и калия KCl
• Термический (для восстановления оксида магния при высокой температуре используют кокс)