10.4.2. Титан негізді қорытпалар

Техникалық титанға қарағанда титан негізді қорытпалар едәуір көп қолданыс тапты. Fe, Al, Mn, Cr, Sn, V, Si, титанды қосындылау (10.4-суретті қараңыз) оның беріктігін (_в, _0,2) арттырады, бірақ бір мезгілде созымдылық (,) пен тұтқырлықты (KCU) төмендетеді. Қызуға беріктігін Al, Zr, Mo, ал қышқыл ерітінділерде коррозияға беріктігін –Mo, Zr, Nb, Ta, мен Pd арттырады. Титан қорытпаларының жоғары тиісті беріктігі _в/ бар. Темір қорытпаларындағы сияқты қосынды элементтер титанның көптеген айналуларына үлкен ықпал жасайды.

Al, N, O сияқты элементтер көп пішінді айналудың  температу-расында көтереді,  - фазаның аймағын кеңейтеді (10.5,а-сурет); оларды  - тұрақтандырғыш деп атайды. Mo, V, Mn, Fe, Cr сияқты элементтер көп пішінді айналудың  температурасында төмендетеді,  - фазасының болу аймағын кеңейтеді; оларды  - тұрақтандырғыштар деп атайды. Кейбір  -

10.5-сурет. Титан негізді қорытпалардың күй-жайы диаграммалары (шартсызбалары): а -  айналу температурасында көтеретін элементтер ( - тұрақтандырғыштары); ә -  айналу температурасында төмендететін

элементтер (-тұрақтандырғыштары)

------------------------

¹Кернеу астында NaCl болуымен, сондай-ақ сүйір тіліктер мен қажу жарықтарының барында коррозияға бейім – “тұзды” коррозия.

²Титанның үлкен химиялық пәрменділігінен, оның түйірінің өсуіне бейімділігінен және фазалық айналуларынан пісіру қиындайды.

тұрақтандырғыштар (Cr, Mn, Fe, т.б.) титанмен металаралық Ti_xM_y қосылыс-

тар түзеді.Суынғанда  -фазасы эвтектоидтық айналуға +Ti_xM_y (9.5, ә-сурет). Мұндай - тұрақтандырғыштарды эвтектоид түзетіндер деп атайды. Эвтектоидтық айналу жай жүреді және әдеттегі суыну жылдамдықтарынан кейін қорытпа  +эвтектоид ( + Ti_xM_y) емес  және  -фазалардан тұрады.

Қорытпалардағы  айналу температура аралығында жүреді. Әдетте титанның барлық өнеркәсіптік қорытпалары алюминийден тұрады.

Құрылымына сәйкес титан қорытпалары мынандай түрлерге бөлінеді:  - қорытпалар - -титанда қосынды элементтердің қатты ерітіндісі құры-лымы бар;  - қорытпаларда негізгі қосынды элемент алюминий, бұдан басқа бейтарап элементтерден (Sn, Zr) және - тұрақтандырғыштардың (Mn, Ғе, Cr, Mo) аздаған мөлшерінен тұруы мүмкін;  және  – тұрақтандырғыштардан (Mn, Fe, Cr, т.б.) тұратын + қорытпалары .

Титанның өнеркәсіптік қорытпалары. Титан қорытпалары аз тығыз-дылығы, жоғары беріктігі, жылуға тұрақтылығы және коррозияға жақсы қарсыластығы басты маңыз атқаратын жерлерде қолданылады. Титан қорытпаларын авиацияда, зымыран техникасында, химиялық машина жасауда және шаруашылықтың көптеген басқа салаларында қолданады.

10.5-кестеде қысыммен өңделетін ең көп тараған титан қорытпаларының құрамы мен химиялық қасиеттері келтірілген.

Қорытпа	Элементтер мөлшері (қалғаны Ті), %					Жарақтылық қасиеттері				Жарты өнім түрі
	Al	V	Mo		Басқа элемент-тер	y, МПа	 кем емес	KCU МДж/ м^2 кем емес	-1, МПа кем емес
 - қ о р ы т п а л а р ы
ВТ5	5	-		-	-	750-950	10	0,5	-	Пішіндер, құймалар, шыңдалма-лар. Табақтар, пішіндер, құбырлар
ВТ5-1	5	-		-	2,5 Sn	800-1000	10	0,4	400
ОТ4	4	-		-	1,5 Mn	700-900	11	0,4	420	Табақтар, тілімдер, таспалар
 - қ о р ы т п а л а р ы
ВТ6	6	4,5		-	-	950-1170	8	0,4	530	Шыңдалма-лар, табақ-тар, құбыр-лар
ВТ14	5,5	1,3		3,0	-	900-1050	10	0,5	400	Шыңдалма-лар, метал-қалып дайын-дамалары
ВТ8	6,5	-		3,5	0,3 Si	1050-1250	11	0,3	530	-//-
^1  жалған қорытпа; оның құрылымында  - күйтүрі +(1-5%)  -күйтүрі

10.7-сурет. Титанның молибденмен (а) және хроммен (ә) қорытпаларының - аймағының температурасынан шынықтырудан кейінгі механикалық қасиеттері

Деформацияланған  - қорытпасы ВТ5 ыстықтай күй-жайында қысыммен жақсы өңделеді және пісіріледі; коррозияға жоғары қарсыластығы бар, бірақ сутегілік морттылыққа бейім. ВТ5 қорытпа қосымша қалайымен қосындылау (ВТ5-1) қорытпаның технологиялық және механикалық қасиеттерін жақсар-тады.

ОТ4 түрдегі қорытпалар ыстықтай және суықтай күй-жайында қысыммен жақсы өңделеді, пісірудің барлық түрлерімен пісіріледі, бірақ сутегілік морт-тылыққа бейім.

Қасиеттерінің ең жақсы үйлесімі  - қорытпаларда жетіледі.

ВТ6 қорытпасы жақсы механикалық және технологиялық қасиеттеріне ие және жылумен өңдеу арқылы нығаяды (900-950⁰С шынықтырумен және 400-500⁰С ескірумен). Шынықтырудан кейін _y=1000-1050МПа, ал 2-8 сағат бойы ескіруден кейін _y=1200-1300МПа. Жасыту 750-800⁰С жүргізіледі. Пісірмелі қондырғылар үшін аз алюминийден (5,5%) тұратын ВТ14С қорытпа қолда-нылады.

ВТ14 қорытпасы ауыр жүктелетін тетікбөлшектерді, сондай-ақ, ұзақ уақыт 400⁰С немесе қысқа уақыт 500⁰С жұмыс істейтін тетікбөлшектерді жасау үшін қолдануға ұсынылады. Қорытпа 850-880⁰С суда шынықтырумен және 480-500⁰С 12-16 сағат келесі ескірумен нығаяды. Толық жасыту 750-800⁰С, толық емес 600-650⁰С жүргізіледі.

10.5- кесте

Жасытылған күй-жайында кейбір титан қорытпаларының¹ химиялық құрамы (қосындылау элементтер бойынша) мен механикалық қасиеттері

ВТ8 қорытпасын тең жылулық жасытудан кейін қолданады. Қорытпа үздіксіз созымды деформацияға жоғары қарсыластыққа, ұзақ беріктікке ие, сондықтан қызуға берікті (450-500⁰С дейін) сияқты қолданылады. Қорытпа нашар пісірімді, көбінесе шыңдамалар мен металқалып дайындамалары түрінде пайдаланылады. Үлгілі құю үшін ВТ5Л, ВТ6Л, ВТ14Л қорытпалары қолданылады, олар жеткілікті жақсы құйылу және механикалық қасиеттерге ие.