ультати представлені в вигляді діаграми стану на рис. 2. br/>В
Рис. 2 Діаграма рівноваги титан-водень (при тиску водню 760 мм.рт.ст.)
Слід вказати, що ця діаграма стану справедлива тільки для двокомпонентної системи, що складається з чистого (Йодідного) титана і водню при тиску водню в одну атмосферу. Діаграма може значно змінитися за наявності третього елемента або при зміні тиску водню. Однак не викликає сумніву той факт, що водень стабілізує ОІ-фазу до вельми низьких температур, при яких відбувається евтектоїдна перетворення з утворенням двофазних сплавів, що складаються з О±-титану і гідриду (Оі-фаза). Це перетворення відбувається приблизно при 325 В° С і евтектоїдний складу дорівнює приблизно 44% (ат.) водню. Розчинність водню в металевому О±-титані у твердому стані зростає від 0,1% (ат.) при кімнатній температурі до 8% (ат.) при евтектоїдної температурі; при температурі вище евтектоїдної ОІ-фаза в присутності водню знаходиться в стабільному стані. Розчинність водню в ОІ-титані при цій температурі відповідає евтектоїдний складом. З діаграми стану видно, що розчинність водню в ОІ-фазі значно вище, ніж у О±-титані.
Ця діаграма є хорошим прикладом невідповідності між межею розчинності і загальним кількістю водню, що абсорбується зразком.
Розчинність водню в будь аллотропическими формі титану збільшується з підвищенням температури; в той час як для загальної кількості водню, яке може міститися в Оі-фазі (внаслідок того, що освіта гідриду є екзотермічним процесом), спостерігається зворотна залежність.
Одне зі своїх досліджень Мак-Квіллана проводив на титані недостатньою чистоти; заслуговує уваги той факт, що криві тиск - концентрація на рис.1 непаралельні осі концентрації в області О±-ОІ. Це суперечить правилу фаз для двокомпонентних систем і можна зробити висновок, що будь-який сплав технічного титану з воднем повинен розглядатися як багатокомпонентна система.
Розчинність водню в технічному титані відрізняється від його розчинності в очищеному металі. Вважають, що це розходження обумовлюється тим, що деякі домішки (особливо залізо) стабілізують ОІ-фазу, в результаті чого невелику кількість ОІ-фази зберігається на межі зерен менш чистого металу при температурах нижче евтектоїдної.
В
Водневе охрупчивание О±-титану
В
Титан високої чистоти
Розчинність водню в О±-титані і, отже, його вплив на метал залежать від чистоти металу. Тому важливо відрізняти титан високої чистоти від технічного титану і О±-титану, легованого різними елементами. Як вказувалося, розчинність водню в чистому О±-титані складає ~ 8% (ат.) при 325 В° С і 0,1% (ат.) при 125 В° С.
В
Рис.3. Зміна пластичності титану високої чистоти при розтягуванні при кімнатній температурі в Залежно від змісту водню.
Вплив водню на механічні властивості О±-титану високої чистоти показано на рис. 3. Властивості титану високої чистоти при випробуванні на розтягува...
