Titaanvardad: GOST, omadused, rakendus

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Titaanlatt on ümara kujuga täisprofiil. See on valmistatud mitte ainult titaanist, vaid ka selle aine sulamitest. Tuleb märkida, et seda tüüpi tooted on titaanist valmistatud toodete seas üks populaarsemaid.

Tooraine tootmiseks

Titaanvardade tootmiseks kasutatakse sulamit nagu VT1-0. See kuulub tehniliste materjalide hulka ja selle alusel valmistatakse ka muid sulameid, näiteks VT6, VT16 jne.

Peamine erinevus sellise v altsmetalli vahel on see, et seda iseloomustab väga kõrge tugevus. Samal ajal peetakse materjali ennast väga kergeks, sellel on kõrge korrosioonikindlus. Lisaks on vastupidavus erinevatele agressiivsetele keskkondadele. Teine oluline erinevus titaanvarraste ja teiste vahel on see, et neil on kuumakindlus ja väga madal tihedus. Need kaks omadust on kõrgeimal tasemel.

Näiteks ei mõjuta toorainet merevee tohutu rõhk, samuti ei saa neid mõjutada ülikõrge temperatuuriga kuum gaas. Ennekõikemuuhulgas tekib titaanvarraste pinnale oksiidkile, mis täidab kaitsefunktsioone.

Tooteparameetrid

Selle materjali üks meeldivamaid omadusi on see, et seda ei mõjuta madalad või vastupidi väga kõrged temperatuurid. See väide kehtib nii staatiliste temperatuuride kui ka erinevuste kohta. Tänu sellele saab titaanvardaid kasutada mitmesugustes kliimatingimustes. Lisaks väärib märkimist, et titaantoodetel on hea keevitatavuse indeks ja need sobivad hästi ka töötlemiseks.

Sellest toorainest valmistatud varraste unikaalsus on viinud selleni, et neid kasutatakse väga laialdaselt lennukitööstuses, laevaehituses ja ka masinatööstuses. Titaanvardaid iseloomustavad järgmised parameetrid:

• läbimõõt on laias vahemikus (5 mm kuni 180 mm);
• toote pikkus;
• jõudluse täpsus võib olla normaalne, aga ka suurenenud tüüp;
• võivad erineda ja tootmiseks kasutatavad kaubamärgid;
• tootmis- ja töötlemismeetod võivad samuti erineda.

Baarisulam BT6

See kaubamärk on legeeritud ja üks levinumaid tootmistoorainena. Selle märgistusega vardaid saab kasutada suurema tähtsusega konstruktsioonides, mis kogevad suuremat pinget. Üks olulisemaid omadusi on antud juhul titaanvarda kaal, mison madalaim võimalik, samuti kõrge tugevus. Legeerimisoperatsioon viiakse läbi maksimaalse täpsusega, mis võimaldab teil saavutada parima tasakaalu kahe parameetri, nagu tugevus ja elastsus, vahel. See muudab materjali töötlemise palju lihtsamaks ja lisaks laiendab oluliselt ringide kasutusala. Dopingus kasutatakse selliseid kemikaale nagu alumiinium ja vanaadium. Esimene element on mõeldud tugevuse suurendamiseks ja temperatuurikindluse suurendamiseks, teine element mängib olulist rolli materjali vajaliku plastilisuse loomisel.

Titaanvarraste GOST reguleerib aine täielikku keemilist koostist. Riiklik dokumendi number 19807.

Alloy VT1-0

Seda kaubamärki peetakse samuti väga levinud ja lisandite kogus on minimaalne. Sellistest sulamitest valmistatud vardaid kasutatakse peamiselt seal, kus konstruktsiooni kaal ja vastupidavus agressiivsele keskkonnale on kõige olulisemad, kuid tugevus jääb tagaplaanile. Peamine erinevus seda tüüpi tehniliste titaanisulamite ja teiste vahel on see, et sellel on kõrgeim elastsus, kuna puuduvad modifitseerivad sulandumised. See on toonud kaasa ka palju võimalusi suhtlusringide töötlemiseks.

Titaani füüsilised näitajad

Elemendil "titaan" on aatomnumber 22 ja see on 4. rühma teiseses alarühmas, perioodilisuse tabeli 4. perioodis. Selle metalli üks peamisi omadusi on kõrgetulekindlus. Tooraine sulamistemperatuur on 1668 °C. Selle näitaja järgi jääb see alla vaid mõnele muule ainele, näiteks tantaalile või volframile. Teine omadus on see, et see on paramagnetiline. See tähendab, et ainet ei saa magnetilises keskkonnas magnetiseerida, kuid seda ei saa ka sellest välja tõrjuda.

Tooraine tihedus on 4,5 g/cm³, samas kui selle tugevus ulatub 140 kg/mm². Üks titaani eristavaid omadusi on see, et need omadused praktiliselt ei muuda nende arvväärtusi kõrgete temperatuuride käes. Kui rääkida materjali kaalust, siis see kaalub umbes 1,5 korda rohkem kui alumiinium (2,7 g/cm³), aga sama palju vähem kui tavaline raud (7, 8 g /cm^{3). Kui aga võrrelda nende kolme elemendi mehaanilisi omadusi, siis selline titaan ületab neid kordades.}

Keemilised omadused ja rakendused

Elemendi "titaan" avastas 18. sajandil inglise keemik. Sellest ajast alates on seda ainet põhjalikult uuritud. On teada, et puhtal kujul on see element keemiliselt aktiivne. Iga titaantoote pinnale moodustub kaitsekile, mis suurendab oluliselt korrosioonikindlust. Selle aine oksüdeerumine ei toimu selliste tegurite mõjul nagu õhk, merevesi. Titaan suudab säilitada oma olekut ja jõudlust isegi üsna agressiivses keemilises keskkonnas. Metalli süttimine on võimalik lahtiseltõhku ainult siis, kui temperatuur on 1200 °C või rohkem. Siinkohal tasub lisada, et kõrgendatud temperatuuridel täheldatakse elemendi aktiivset koostoimet erinevate reagentidega. Titaanvardad sobivad suurepäraselt ka keevitamiseks.

Mis puutub sellistest kvaliteetsetest toorainetest valmistatud toodete kasutusaladesse, siis võib see olla raketi- ja kosmosetehnoloogia ehitamine. Lisaks ül altoodud kasutusvaldkondadele peetakse titaantooteid üheks parimaks pooltoodeteks, mida saab kasutada kütteseadmete edasiseks tootmiseks, seda kõike tänu nende kuumakindlusele.