ТИТАН ⚪: описание металла, свойства, сферы применения и месторождения

Кто открыл суперметалл

История открытия обычная. Химик и священник Грегор открыл оксид неизвестного металла и назвал его «менакенской землей».

Стержень, состоящий из кристаллов титана высокой чистоты Для справки: «Землей» раньше называли окислы в химии и рыхлые породы в геологии.

Чуть позже немецкий химик Клапрот, исследовавший минерал рутил, обнаружил в нем новый элемент, который назвал титаном.

Интересно: Клапрот ранее открыл новый элемент и назвал его ураном. Это имя в греческой мифологии принадлежало отцу Титанида.

Чистый титан получил талантливый ученый Берцелиус.

Дополнительные сведения:

900	Дополнительная информация
901	Количество CAS	7440-32-6

Область применения

Благодаря преимуществам, которыми обладает титан, его применяют в различных отраслях промышленности:

• морские дела;
• строительство;
• лекарство;
• машиностроение;
• судостроение и авиастроение;
• химическая промышленность.

Особенности использования этого металла делают его с каждым годом все популярнее. Активно используется в народном хозяйстве.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Струнц (8 выпуск)	1/А.06-05
Дана (7 выпуск)	1.1.36.1
Никель-Струнц (10 выпуск)	1.АВ.05

Литье титана

При нагреве до температуры плавления титан активно реагирует с компонентами воздуха.

Чтобы этого не произошло, воздух в печах откачивали, создавали вакуум. Оставшийся воздух стали заменять инертными газами: смесью аргона и гелия. В промышленных литейных установках остаточное давление инертных газов колеблется от 1,33 до 0,13 Па.

Разработано несколько технологий:

В вакуумной камере металл плавится и разливается в формы. Охлаждают до температуры, когда металл теряет свою химическую активность, образуя кристаллическую структуру.

Метод вакуумного литья (МВЛ) по выплавляемым моделям заключается в использовании выплавляемых или выжигаемых форм. На поверхности модели выполнена огнеупорная оболочка. Отливки получаются максимально приближенными к форме.

Смотрите также: Температура плавления стали контактная форма-7 404 «Не найдено» Поделитесь данными о стоимости ▲▼ Добавьте свою цену в базу Город * Стоимость (протирка) * Комментарий Содержание Особенности в процессе производства

Технология оболочечного литья предполагает использование тонкостенных разъемных форм. Их помещают на нагретую модельную плиту, которую затем покрывают термореактивным пластиком. Заполнение производится вертикально и горизонтально.

Специально разработан температурный режим охлаждения отливок. Обеспечивается равномерное структурирование по всему объему, чтобы в отливке не возникало внутренних напряжений.

Присутствие в природе

В природе титан представлен оксидами различных химических элементов (более сотни). В свободном виде не встречается.

Он не считается редким металлом: его содержание в горных породах исчисляется килограммами на тонну (от 2,3 до 9).

Это девятый по распространенности элемент в земной коре — более половины процента ее массы.

Больше всего его в бокситах и ​​морских осадочных глинах.

Скалы плохо выветрелы и образуют большие площади.

Технология получения

Технический прогресс отчасти повлиял на способ получения металла.

Сегодня титан получают двумя способами:

1. Процесс Кролла. Один из важнейших, предложенный в 1940 году ученым из Люксембурга Гийомом Кроллем. Он заключается в восстановлении металлического титана магнием при высоких температурах. Зерноуборочные комбайны, производящие такое сырье, называются титано-магниевыми.
2. ФФК Кембридж. Нововведением является электрохимическая технология. Он включает прямое восстановление металла из оксида в расплавленной смеси хлорида и оксида кальция. Процесс назван в честь его разработчиков, сотрудников Кембриджского университета Фрея, Фартинга, Чена.

Цена продукта доступная: титан различной степени чистоты торгуется на мировых биржах по $5,7-6,1 за кг.

Физические свойства

Титан — цветной металл серебристо-белого цвета, напоминающий сталь. При температуре 0 0С плотность составляет 4,517 г/см3. Вещество имеет низкий удельный вес, что характерно для щелочных металлов (кадмий, натрий, литий, цезий). По плотности титан занимает промежуточное положение между железом и алюминием, при этом производительность выше, чем у обоих элементов. Основными свойствами металлов, которые учитываются при определении области их применения, являются предел текучести и твердость. Титан в 12 раз прочнее алюминия, в 4 раза прочнее железа и меди, при этом намного легче. Пластичность чистого вещества и его предел текучести позволяют обрабатывать при низких и высоких температурах, как и другие металлы, т е клепкой, ковкой, сваркой, прокаткой.

Характерной особенностью титана является его низкая тепло- и электропроводность, при этом эти свойства сохраняются при высоких температурах, вплоть до 500 0С. В магнитном поле титан является парамагнитным элементом; оно не притягивается, как железо, и не выталкивается, как медь. Уникальны очень высокие антикоррозионные характеристики в агрессивных средах и при механических воздействиях. Более 10 лет нахождения в морской воде не изменили внешний вид и состав титановой пластины. Железо в этом случае было бы полностью разрушено коррозией.

Термодинамические свойства титана

1. Плотность (при нормальных условиях) 4,54 г/см3.
2. Атомный номер 22.
3. Группа металлов — тугоплавкие, легкие.
4. Атомная масса титана 47,0.
5. Температура кипения (0С) — 3260.
6. Молярный объем см3/моль равен 10,6.
7. Температура плавления титана (0С) 1668.
8. Удельная теплота парообразования (кДж/моль) — 422,6.
9. Электрическое сопротивление (при 20 0С) Ом*см*10-6 — 45.

Общие сведения:

100	Главная Информация
101	Имя	Титан
102	Бывшее имя
103	Латинское имя	Титан
104	Английское имя	Титан
105	Символ	10
106	Атомный номер (число в таблице)	22
107	Тип	Металл
108	Группа	Амфотерный, переходный, легкий, редкий, тугоплавкий, цветной металл
109	открытым	Уильям Грегор, Великобритания, 1791 г. Мартин Генрих Клапрот, Германия, 1795 г
110	год открытия	1791 г
111	Внешний вид и др.	Легкий, прочный серебристо-белый металл
112	Источник	Натуральный материал
113	Модификации
114	Аллотропные модификации	2 аллотропные модификации титана: — α-титан с гексагональной плотноупакованной решеткой, — β-титан с кубической объемно-центрированной решеткой
115	Температурные и другие условия перехода аллотропных модификаций друг в друга*
116	Конденсат Бозе-Эйнштейна
117	2D материалы
118	Содержимое атмосферы и воздуха (массивное)
119	Содержание земной коры (в массе)	0,66 %
120	Содержание в океанах и морях (по весу)	1,0 10-7 %
121	Содержимое Вселенной и космоса (по массе)	0,0003 %
122	Содержание на солнце (в массе)	0,0004 %
123	Содержание метеоритов (по массе)	0,054 %
124	Содержимое человеческого тела (по массе)

Теплопроводность стали и титана

Титан

широко распространен в земной коре, где его содержится около 6%, а по распространению он занимает четвертое место после алюминия, железа и магния. Однако промышленный способ добычи был разработан только в 40-х годах ХХ века. Благодаря успехам авиастроения и ракетостроения интенсивно развивается производство титана и его сплавов. Это связано с сочетанием таких ценных свойств титана, как малая плотность, высокая удельная прочность
(п
дюйм/об ×
грамм
), коррозионная стойкость, технологичность обработки давлением и свариваемость, хладостойкость, немагнетизм и ряд других ценных физико-механических свойств.

Основные сведения о титане

Титан

— химический элемент с атомным номером 22, атомным весом 47,88, легкий серебристо-белый металл. Плотность 4,51 г/см3, Тпл=1668+(-)5°С, Ткокса=3260°С. Титан и титановые сплавы сочетают в себе легкость, прочность, высокую коррозионную стойкость, низкий коэффициент теплового расширения и способность работать в широком диапазоне температур.

История открытия титана

Оксид титана TiO2 впервые был открыт в 1789 г английским ученым, минералогом У. Грегором, который при изучении магнитных железистых песков выделил оксид неизвестного металла и назвал его менаком. Первый образец металлического титана был получен в 1825 г шведским химиком и минералогом Я.Я. Берцелиус.

Свойства титана

В периодической системе элементов Д. И. Менделеева титан помещен в IV группу 4 периода под номером 22. В наиболее важных и наиболее устойчивых соединениях металл четырехвалентен. Похоже на сталь. Титан является переходным элементом. Этот металл плавится при довольно высокой температуре (1668 ± 4 °С) и кипит при 3300 °С, скрытая теплота плавления и парообразования титана почти в два раза больше, чем у железа.

Известны две аллотропные модификации титана (две разновидности титана с одинаковым химическим составом, но разным строением и свойствами). Низкотемпературная альфа-модификация, существующая до 882,5 °С, и высокотемпературная бета-модификация, стабильная от 882,5 °С до температуры плавления.

По плотности и удельной теплоемкости титан занимает промежуточное положение между двумя важнейшими конструкционными металлами: алюминием и железом. Стоит также отметить, что его механическая прочность примерно в два раза выше, чем у чистого железа, и почти в шесть раз выше, чем у алюминия. Но титан может активно поглощать кислород, азот и водород, что сильно снижает пластические свойства металла. С углеродом титан образует тугоплавкие карбиды с высокой твердостью.

Титан обладает низкой теплопроводностью, которая в 13 раз меньше теплопроводности алюминия и в 4 раза меньше теплопроводности железа. Коэффициент теплового расширения при комнатной температуре относительно невелик, он увеличивается с повышением температуры.

Модули упругости титана малы и имеют значительную анизотропию. Модули упругости характеризуют способность материала упруго деформироваться при приложении к нему силы. Анизотропия – это различие упругих свойств в зависимости от направления силы. При повышении температуры до 350°С модули упругости уменьшаются почти линейно. Небольшое значение модуля упругости титана является его существенным недостатком, так как в ряде случаев для получения достаточно жестких конструкций необходимо использовать большие сечения изделий по сравнению с получающимися по условиям прочности.

Титан имеет довольно высокое удельное электрическое сопротивление, которое в зависимости от содержания примесей колеблется от 42·10-8 до 80·10-6 Ом·см. При температуре ниже 0,45 К он становится сверхпроводником.

Титан является парамагнитным металлом. Обычно у парамагнетиков магнитная восприимчивость уменьшается при нагревании. Магнитная восприимчивость характеризует связь между намагниченностью вещества и магнитным полем в этом веществе. Исключением из этого правила является титан — чувствительность значительно возрастает с температурой.

Характеристики физико-механических свойств титана (ВТ1-00)

Читайте также: Что такое нихромовая проволока — свойства и применение сплава

Плотность r, кг/м 3	4,5×10 -3
Температура плавления Т пл , °С	1668±4
Коэффициент линейного расширения a × 10 –6 , градусов –1	8,9
Теплопроводность l , Вт/(м × град)	16,76
Предел прочности при растяжении, МПа	300–450
Условный предел текучести s 0,2, МПа	250–380
Удельная прочность (с в/р × г )× 10 –3 , км	7–10
Относительное удлинение d , %	25–30
Относительное сжатие Y , %	50–60
Нормальный модуль упругости E´ 10 -3 , МПа	110,25
Модуль сдвига G´ 10 -3 , МПа	41
Коэффициент Пуассона m ,	0,32
Твердость HB	103
Ударная вязкость KCU, Дж/см2	120

Титан имеет две полиморфные модификации: а-титан с гексагональной плотноупакованной решеткой с точкой а

= 0,296 нм,
с
= 0,472 нм и высокотемпературной модификации b-титана с кубической объемно-центрированной решеткой периода
один
= 0,332 нм при 900°С. Температура полиморфного а»б превращения 882°С.

Механические свойства титана существенно зависят от содержания примесей в металле. Различают примеси внедрения — кислород, азот, углерод, водород и примеси замещения, к которым относятся железо и кремний. Хотя примеси повышают прочность, в то же время они сильно снижают пластичность, а сильнейшее негативное влияние оказывают примеси внедрения, особенно газы. При введении всего 0,003 % Н, 0,02 % N или 0,7 % О титан полностью теряет способность к пластической деформации и становится хрупким.

Водород особенно вреден, вызывая водородное охрупчивание

титановые сплавы. Водород поступает в металл при плавке и последующей обработке, особенно при травлении полуфабрикатов. Водород плохо растворяется в а-титане и образует ламеллярные частицы гидрида, которые снижают ударную вязкость и особенно отрицательны в испытаниях на замедленное разрушение.

Свойства атома титана :

200	Атомные свойства
201	Атомная масса (молярная масса)	47,867(1) а.е.м. (г/моль)
202	Электронная конфигурация	1с2 2с2 2п6 3с2 3п6 3д2 4с2
203	Электронная оболочка	K2 L8 M10 N2 O0 P0 Q0 R0
204	Атомный радиус (расчетный)*	176 часов
205	Эмпирический атомный радиус*	140 часов
206	Ковалентный радиус*	160 вечера
207	Ионный радиус (кристаллический)	Ti2+ 100 (18, Ti3+ 81 (6) вечера, Ti4+ 56 (4) вечера, 74,5 (6) пм (в скобках указано координационное число — свойство, определяющее число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)
208	Радиус Ван-дер-Ваальса
209	Электроны, протоны, нейтроны	22 электрона, 22 протона, 26 нейтронов
210	Семья (блок)	д член семьи
211	Период в периодической таблице	четыре
212	Группы в периодической таблице	четвертая группа (по старой классификации — побочная подгруппа четвертой группы)
213	Эмиссионный спектр излучения

Свойства титана

Титан — это металл; в периодической таблице Менделеева имеет № 22; Он легкий, прочный и устойчивый к коррозии. Внешне (цвет) похож на алюминий или нержавеющую сталь.

Характеристики:

1. На воздухе образует на поверхности оксидную пленку.
2. Обладает высокой химической и коррозионной стойкостью (благодаря защитной оксидной пленке).
3. Имеет две аллотропные модификации: низкотемпературную (существует до температуры 882 °С) и высокотемпературную.
4. Обладает парамагнитными свойствами.
5. Титан образует интерметаллические соединения с другими металлами, добавляют сплавы.

Титановая пыль взрывается, а плитки представляют опасность пожара.

Металл образует с карбидами тугоплавкие соединения высокой твердости.

Титан / Титан (Ti), 22

47 867(1)1 эм (г/моль)

Ар 3d2 4s2

147 часов

132 часа

(+4e)68 (+2e)94 вечера

1,54 (шкала Полинга)

−1,63

2, 3, 4

657,8 (6,82812) кДж/моль (эВ)

4,54 г/см³

1670°С 1943 К

3560 К

18,8 кДж/моль

422,6 кДж/моль

25,13 Дж/(К моль)

10,6 см³/моль

шестиугольный плотно упакованный (α-Ti)

а=2,951 с=4,697 (α-Ti)

1587

380 тыс

(300 К) 21,9 Вт/(м·К)

7440-32-6

Рекомендуется: ЖЕЛЕЗ — металл №1 в мире

Происхождение названия

Свое название он получил в результате сравнения М. Клапрота с титанами древнегреческой мифологии. При этом ученый не был до конца знаком со свойствами элемента, в то время они были практически неизвестны.

В то же время представители французской школы пытались найти название, соответствующее свойствам металла. Однако Мартин остановился на мифологии (как и в случае с ураном).

Месторождения

Титан называют редким металлом, что не совсем верно. По запасам титансодержащих руд элемент находится под номером 10.

Известно более 100 таких руд. Среди них:

• рутил;
• титаномагнетит;
• ильменит;
• титанит.

Месторождения титаносодержащих руд:

• Россия;
• Китай;
• ЮЖНАЯ АФРИКА;
• Украина;
• Бразилия.

Нахождение в природе

Титан входит в десятку самых распространенных в природе. Содержание в земной коре 0,57% по массе. В свободном виде не встречается. Известно более 100 минералов, содержащих титан. Важнейшие из них: рутил TiO2, ильменит FeTiO3, титаномагнетит FeTiO3 + Fe3O4, перовскит CaTiO3, титанит CaTiOSiO4, танталит (Fe,Mn)2+Ta2O6 и манганотанталит MnT2O6. Имеются первичные титановые руды — ильменит-титаномагнетитовые и россыпные — рутил-ильменит-цирконовые.

Химические свойства титана:

300	Химические свойства
301	Степени окисления	-2, -1, 0, +1, +2, +3, +4
302	Валентность	II, III, IV
303	Электроотрицательность	1,54 (шкала Полинга)
304	Энергия ионизации (первый электрон)	658,81 кДж/моль (6,828120(12) эВ)
305	Электродный потенциал	Ti2+ + 2e— → Ti, Eo = -1,630 В, Ti3+ + e— → Ti2+, Eo = -0,368 В, Ti4+ + e— → Ti3+, Eo = +0,092 В, Ti4+ + 4e— → Ti, Eo = -0,88 В
306	Энергия сродства атома к электрону	7,289(5) кДж/моль (0,07554(5) эВ)

Производство и изготовление

Из-за его обилия в природе добывать руду, содержащую титан, несложно. Наиболее распространенными рудами, содержащими этот металл, являются брукит, ильменит, анатаз и рутил. Однако дальнейшая обработка титана (плавление, закалка и старение) считается дорогостоящей. Есть несколько этапов получения чистого металла из руды:

1. В первую очередь титановый шлак извлекается при нагревании ильменита до 1650 градусов.
2. Затем шлак проходит процесс хлорирования.
3. После этого титановая губка производится с использованием печей сопротивления.
4. Для получения чистого металла последним этапом обработки является процесс рафинирования.

Если нужно получить слитки титана, губку на его основе расплавляют в вакуумной печи.

Магниетермический процесс

Восстановление магния — популярный метод получения металла. Осуществление технологического процесса:

1. Вторичный магниевый конденсат плавится.
2. Конденсат хлорида магния сливают.
3. При температуре 800 градусов жидкий тетрахлорид титана подают с жидким магнием в форму для затвердевания. Скорость подачи 2,1–2,3 г/ч см2.

Постепенно температура падает до 600 градусов.

Гидридно-кальциевый метод

Это промышленный способ переработки металла. Рабочий процесс:

1. При температуре 500 градусов Цельсия металлический кальций насыщается водородом.
2. Затем его смешивают с диоксидом титана. Компоненты нагревают в реторте, постепенно повышая температуру до 1100 градусов.
3. Спеченные компоненты вымываются из реторты.
4. Далее проводится обработка соляной кислотой.
5. Титановый порошок сушат, запекают в индукционных печах при температуре около 1400 градусов.

Спеченная масса должна подвергаться давлению 10v-3 мм.

Электролизный метод

Способ получения сплава, основанный на использовании электрического тока. Напряжение влияет на TiO2, TiCl4. Перед этим их растворяют с помощью расплавленных солей фтора.

Йодидный метод

Способ получения металла после термической диссоциации TiJ4. Первоначально его получают путем взаимодействия паров йода с металлическим титаном.

Для получения сплава высокой чистоты необходимо использовать последний способ получения соединения. Первые три способа позволяют быстро получить технический титан.

Достоинства / недостатки

• Преимущества:
• низкая плотность (4500 кг/м3) способствует уменьшению массы выпускаемой продукции;
• высокая механическая прочность. Следует отметить, что при повышенных температурах (250—500 °С) титановые сплавы превосходят по прочности высокопрочные алюминиевые и магниевые сплавы;
• необычайно высокая коррозионная стойкость благодаря способности Ti образовывать на поверхности тонкие (5–15 мкм) сплошные пленки оксида TiO2, прочно связанные с объемом металла;
• удельная прочность (отношение прочности к плотности) лучших титановых сплавов достигает 30-35 и более, что почти вдвое превышает удельную прочность легированной стали.

• Ошибка:
• высокая себестоимость производства, Ti значительно дороже железа, алюминия, меди, магния;
• активное взаимодействие при высоких температурах, особенно в жидком состоянии, со всеми газами, входящими в состав атмосферы, в результате чего расплавление Ti и его сплавов возможно только в вакууме или в среде инертного газа;
• трудности, связанные с производством отходов титана;
• плохие антифрикционные свойства из-за адгезии Ti ко многим материалам; титан вместе с титаном вообще не может работать на трение;
• высокая склонность Ti и многих его сплавов к водородному охрупчиванию и солевой коррозии;
• плохая обрабатываемость, аналогичная аустенитной нержавеющей стали;
• высокая реакционная способность, склонность к росту зерен при высокой температуре и фазовые превращения в цикле сварки вызывают трудности при сварке титана.

Добыча и переработка

Титан получают из концентрата титансодержащих руд пирометаллургическим или сернокислотным обработкой.

Концентраты ильменитовых руд переплавляются в электродуговых печах.

При необходимости сырой металл рафинируют.

Продукция из титана

В строительных магазинах можно найти разнообразные изделия из этого металла. Из него изготавливают проволоку, ленту и фольгу, стержни, трубки. Вы также можете купить титан в цельных листах.

Получение

Для производства титана чаще всего используют диоксид титана, который содержит минимальное количество примесей. Это достигается обогащением ильменитовых концентратов или рутиловых руд. В электродуговой печи происходит термическая обработка руды, сопровождающаяся выделением железа и образованием шлака, содержащего оксид титана. Для обработки безжелезистой фракции применяют сульфатный или хлоридный метод. Оксид титана представляет собой порошок серого цвета (см рисунок). Металлический титан получают фазовой обработкой.

Первый этап представляет собой процесс спекания шлака с коксом и воздействием паров хлора. Образовавшийся TiCl4 восстанавливают магнием или натрием при температуре 850°С. Губка титановая (пористая расплавленная масса), полученная в результате химической реакции, рафинируется или переплавляется в слитки. В зависимости от дальнейшего направления использования образуется сплав или чистый металл (примеси удаляются нагревом до 1000 0С). Для производства вещества с содержанием примесей 0,01 % применяют йодидный метод. Он основан на процессе испарения паров титановой губки, предварительно обработанной галогеном.

Физиологическое действие

Нитрид титана

Соединения титана

Где используется

Титан так же прочен, как сталь, но вдвое легче. Он в два раза прочнее алюминия, но тяжелее на 60%. Эти преимущества связаны с использованием титана в качестве металла людьми.

Промышленность

Титановые сплавы — крупнейший конструкционный материал для строителей ракет, самолетов, океанских лайнеров. Чаще их изготавливают из сплавов с другими металлами (особенно с никелем и алюминием).

Заготовка титанового каркаса Ф-15 до и после прессования на штамповочном прессе Alcoa усилием 45 тыс тонн, май 1985 г

Титан легче других металлов, но способен работать при высоких температурах.

Есть и другие области использования металла:

• Трубы, насосы, другое оборудование для работы с агрессивными жидкостями.
• ВПК — бронежилеты, корпуса подводных лодок, детали ракет, самолетов.
• Установки для опреснения воды, очистки воздуха.
• Источник для производства целлюлозы, бумаги.
• Автозапчасти, сельскохозяйственная техника, оборудование для пищевой промышленности.
• Спортивное оборудование.

Более половины соединений в составе вещества берут производители лаков и красок. Это, например, титановые белила.

Все больше изделий из титана приходится на IT-сферу: корпуса, начинки мобильных телефонов и прочих гаджетов.

Медицина

Прочный металл дружелюбен к процессам, происходящим в организме человека. Именно поэтому его активно используют в качестве материала для протезов конечностей и зубных имплантатов. Медицина ценит его способность безболезненно срастаться с костной тканью. Поэтому титан принадлежит к металлам будущего.

Безопасность для тканей в организме человека позволила использовать металл для пирсинга.

Другие сферы

Титан используется для изготовления роскошных корпусов часов. Это ювелирный материал.

Часы из титанового сплава

Нитрид вещества «золотит» купола храмов, предметы декора. Четырехвалентный хлорид «создает» дымовую завесу и стеклянную дымку.

Пищевая добавка E171 представляет собой белый диоксид титана (TiO2), пищевой краситель.

Крупные месторождения

Ведущее место занимает Китай, за ним следует Российская Федерация, Северная Америка (Канада). Крупнейшее месторождение титана, где добывают титан в Российской Федерации, находится на территории Республики Коми и носит название Ярегское нефтяное месторождение.

В первую десятку стран по добыче титана входят:

• Соединенные Штаты;
• Индия;
• Австралия;
• ЮЖНАЯ АФРИКА;
• Швеция;
• Норвегия;
• Южная Корея.

Марки титана и виды изделий

Виды выпускаемой титановой продукции:

• тарелки;
• трубка;
• провод;
• бары;
• пудра;
• лист.

Марка титана	Чистота (содержание чистого Ti)
ВТ1-0	99,24–99,7%
ВТ1-00	99,58–99,9%
ВТ1-00св	99,39–99,9%

Сплавы

Титановые сплавы по применению делятся на кованые и литейные.

Марка сплава	Добавки
ВТ3-1	Ti, Al, Cr, Mo, Fe, S
БТ5-1	Ti-Al-Sn
ПТ-7М	Ti-Al-Zr
ОТ4-1	Ti-Al-Mn
WT18	Ti-Al-Zr-Mo-Nb-Si
БТ14	Ti-A1-Mo-V

Достоинствами сплавов являются сочетание высокой коррозионной стойкости с жаростойкостью и хорошей удельной прочностью.

Мировые запасы и производство титана

Представлена ​​в Канаде, около 1/5 мировой добычи приходится на ильменитовую руду. В Китае 1/10 добычи обеспечивает месторождение Лак-Тико.

РФ производит менее 1% титанового концентрата. Однако месторождение Коми признано вторым по величине после Китая. Лопаритовая руда также в основном экспортируется из России (г. Ловозерск). Последний используется в производстве редкоземельных металлов (в том числе титана).

История открытия

Оксид титана TiO2 впервые был открыт в 1789 г английским ученым, минералогом У. Грегором, который при изучении магнитных железистых песков выделил оксид неизвестного металла и назвал его менаком. Первый образец металлического титана был получен в 1825 г шведским химиком и минералогом Я.Я. Берцелиус.

Кристаллическая решётка титана:

500	Кристаллическая решетка
511	Кристаллическая сетка №1	α-титан
512	Решетчатая структура	Шестиугольная плотно упакованная
513	Параметры решетки	а = 2,951 Å, с = 4,697 Å
514	Соотношение C/a	1587
515	Температура Дебая	380 тыс
516	Название пространственной группы симметрии	P63/ммс
517	Номер пространственной группы симметрии	194
521	Кристаллическая сетка № 2	β-титан
522	Решетчатая структура	Объемно-центрированная кубическая
523	Параметры решетки	а = 3,269 Å
524	Соотношение C/a
525	Температура Дебая
526	Название пространственной группы симметрии	I_3м
527	Номер пространственной группы симметрии

Плюсы и минусы металла и его сплавов

Преимущества титановых сплавов:

1. Соотношение прочности и плотности титановых сплавов почти в 2 раза лучше, чем у легированной стали.
2. Высокая механическая прочность.
3. Отличная коррозионная стойкость, что позволяет изделиям работать в агрессивных средах.

Часы из титанового сплава

К недостаткам титановых сплавов относятся:

1. Высокая цена (титан значительно дороже многих цветных металлов).
2. При обработке металла и его сплавов возникает проблема прихвата, что грозит быстрым износом режущего инструмента.
3. Трудности при сварке изделий из титана.

Применение

Сфера применения изделий из титана широка, хотя и может быть ограничена ценовой составляющей.Заготовка титанового каркаса Ф-15 до и после прессования на штамповочном прессе Alcoa усилием 45 тыс тонн, май 1985 г

Бывают случаи, когда титановые сплавы являются единственными, которые можно использовать в конкретных условиях.

• Надежность изделий из титана проверена на гоночных автомобилях.
• Металл и его сплавы незаменимы в ракетостроении и судостроении, химической промышленности и энергетике.
• Соединения титана востребованы в производстве турбинных конденсаторов, труб для перекачки агрессивных жидкостей и сосудов высокого давления.
• Перспективной областью применения титановых сплавов является оборудование для глубокого и сверхглубокого бурения.
• Оборонная и военная промышленность не могут обойтись без изделий из титана.

Титановый прокат

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Люминесценция в ультрафиолетовом свете

не флуоресцентный