ustify"> Таблиця 5 - Параметри систем Al-Ti
Щільність, г / смЗТпл, ° СТеплота освіти, ккал / м ольІнтервал змісту А1,% Ti 3 AI4 ,05111823,520-39TiAl3 ,614601850-62TiAl 2 3,3100066-67TiA1 3 +3,1313403574, 5-75,0
Титан найбільш сильно упрочняют такі елементи, як залізо, марганець я кремній, менш інтенсивно - олово, ванадій, алюміній і порівняно слабо - цирконій, ніобій, тантал. Інтенсивність зміцнення, що визначається тангенсом кута нахилу залежності характеристик міцності від складу до осі абсцис, зменшується зі збільшенням вмісту всіх легуючих елементів, крім алюмінію. Алюміній в області концентрацій 0 ... 4% (по масі) упрочняет титан слабкіше, ніж в інтервалі 4 ... 7% (по масі). Багато легуючі елемент, крім заліза і марганцю, не призводять до різкого падіння характеристик пластичності.
Сплави Ti містять невелику кількість? - стабілізаторів. До того ж при багатокомпонентному легуванні сумарне зміцнення не є простою сумою зміцнення від введення окремих компонентів через ефектів комплексного легування.
Згідно законам Н.С.Курнакова, властивості міцності подвійних сплавів титану з? - стабілізаторами повинні зростати по криволінійній залежності в області? - розчинів, адитивно в двофазної (? +?) - області і знову по криволінійній залежності в області? - розчинів з максимумом при 50% ат. титану і? - стабілізуючого елементу. Насправді механічні властивості (? +?) - Сплавів не підкоряються закону адитивності у зв'язку з тим, що при переході від? - К (? +?) - Структурі зерно сильно подрібнюється, причому зерниста структура часто змінюється пластинчастої. Найбільш дрібне зерно властиво сплавам, структура яких представлена ??приблизно рівними кількостями? - І? - Фаз. При переході від (? +?) - До? - Структурі зерно знову укрупнюється. Зазначене подрібнення зерна призводить до відхилення міцності властивостей сплавів в бік їх великих значень.
2. Теоретичні і технологічні аспекти процесу плавки
.1 Визначення типу плавильного агрегату
Титан відноситься до легких (р=4,5 кг/дм3) тугоплавким (Tпл=1668 ° С) металам. Теплопровідність розплаву титану в 20 разів менше, ніж міді. Питомий електричний опір титану 0,61 * 10" 6 Ом-м. Порівняно зі сталлю питома теплота кристалізації титану (419 кДж / кг) в 1,6 рази більше.
Титан і його сплави в рідкому стані мають надзвичайно високу хімічну активність. Титан реагує з киснем, азотом, воднем, вступає у взаємодію з різними оксидами, що утворюють вогнетривкі матеріали, і відновлює їх. Крім того, розплав титану розчиняє вуглець графітового тигля, що призводить до різкого зниження пластичності сплавів. Тому титан не можна плавити в печах, футерованих звичайними вогнетривами. Для виплавки якісних титанових сплавів необхідно виключити взаємодію металу з футеровкою і газовою фазою. Тому плавку ведуть у вакуумних гарнісажних дугових печах.
Рисунок 3 - Схема вакуумної дугової печі з витрачаються електроном для плавки титанових сплавів (1 - електродотримач, 2 - електрод, що витрачається, 3 - вакуумна камера, 4 - оглядове віконце; 5 - ливарні форми, 6 - струмопровід до тиглю, 7 - шланг подачі води, 8 - мідний водоохолоджуваний тигель, 9 - гарнісажу)
.2 Термодинамічний аналіз металургійних реакцій
