Titāna stieņi: GOST, īpašības, pielietojums

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Titāna stienis ir cieta tipa profils ar apaļu formu. Tas ir izgatavots ne tikai no titāna, bet arī no šīs vielas sakausējumiem. Jāpiebilst, ka šāda veida izstrādājumi ir viens no populārākajiem titāna izstrādājumu vidū.

Izejvielas ražošanai

Lai ražotu titāna stieņus, tiek izmantots sakausējums, piemēram, VT1-0. Tas pieder pie tehniskajiem materiāliem, un uz tā bāzes tiek gatavoti arī citi sakausējumi, piemēram, VT6, VT16 utt.

Galvenā atšķirība starp šādu velmētu metālu ir tā, ka to raksturo ļoti augsta izturība. Tajā pašā laikā pats materiāls tiek uzskatīts par ļoti vieglu, tam ir augsta izturība pret koroziju. Turklāt ir izturība pret dažādām agresīvām vidēm. Vēl viena būtiska atšķirība starp titāna stieņiem un citiem ir tā, ka tiem ir karstumizturība un ļoti zems blīvums. Šie divi raksturlielumi ir visaugstākajā līmenī.

Piemēram, izejvielas neietekmē milzīgais jūras ūdens spiediens, kā arī tās nevar ietekmēt īpaši augstas temperatūras karstā gāze. Galvenokārtcita starpā uz titāna stieņu virsmas veidojas oksīda plēve, kas veic aizsargfunkcijas.

Produkta parametri

Viena no patīkamākajām šī materiāla īpašībām ir tā, ka to neietekmē zemas vai, gluži otrādi, ļoti augstas temperatūras. Šis apgalvojums attiecas gan uz statiskām temperatūrām, gan uz atšķirībām. Pateicoties tam, titāna stieņus var izmantot dažādos klimatiskajos apstākļos. Turklāt ir vērts atzīmēt, ka titāna izstrādājumiem ir labs metināmības indekss, un tie ir labi piemēroti arī apstrādei.

No šī izejmateriāla izgatavoto stieņu unikalitāte ir novedusi pie tā, ka tos ļoti plaši izmanto aviācijas nozarē, kuģu būvē, kā arī mašīnbūves nozarē. Titāna stieņus raksturo šādi parametri:

• diametram ir plašs diapazons (no 5 mm līdz 180 mm);
• produkta garums;
• veiktspējas precizitāte var būt normāla, kā arī paaugstināts tips;
• var atšķirties un ražošanā izmantotie zīmoli;
• ražošanas metode un apstrādes metode arī var atšķirties.

Stieņu sakausējums BT6

Šis zīmols ir leģēts un viens no visizplatītākajiem kā ražošanas izejmateriāliem. Stieņus ar šo marķējumu var izmantot paaugstinātas nozīmes konstrukcijās, kurām būs paaugstināts spriegums. Viens no svarīgākajiem raksturlielumiem šajā gadījumā ir titāna stieņa svars, kasir zemākā iespējamā, kā arī augsta izturība. Leģēšanas darbība tiek veikta ar maksimālu precizitāti, kas ļauj iegūt vislabāko līdzsvaru starp diviem parametriem, piemēram, izturību un elastību. Tas ievērojami atvieglo materiāla apstrādi un turklāt ievērojami paplašina apļu izmantošanas zonu. Dopingā tiek izmantotas tādas ķīmiskas vielas kā alumīnijs un vanādijs. Pirmais elements ir paredzēts, lai palielinātu izturību un paaugstinātu izturību pret temperatūru, otrajam elementam ir svarīga loma nepieciešamās materiāla plastiskuma radīšanā.

GOST no titāna stieņiem regulē visu vielas ķīmisko sastāvu. Valsts dokumenta numurs 19807.

Sakausējums VT1-0

Šis zīmols arī tiek uzskatīts par ļoti izplatītu, un piemaisījumu daudzums ir minimāls. Stieņi no šādiem sakausējumiem tiek izmantoti galvenokārt tur, kur vissvarīgākais ir konstrukcijas svars un izturība pret agresīvu vidi, bet spēks tiek atstāts otrajā plānā. Galvenā atšķirība starp šāda veida tehniskajiem titāna sakausējumiem un citiem ir tā, ka tam ir visaugstākā elastība, jo nav modificējošu sakausējumu. Tas ir arī radījis daudz veidu, kā apstrādāt lokus.

Titāna fiziskie rādītāji

Elementam "titāns" ir atomskaitlis 22, un tas atrodas 4. grupas sekundārajā apakšgrupā, periodiskajā tabulā 4. periodā. Viena no šī metāla galvenajām īpašībām ir tā augstāugunsizturība. Izejvielas kušanas temperatūra ir 1668 °C. Saskaņā ar šo rādītāju tas ir zemāks tikai par dažām citām vielām, piemēram, tantalu vai volframu. Vēl viena iezīme ir tā, ka tā ir paramagnētiska. Tas nozīmē, ka matēriju nevar magnetizēt, atrodoties magnētiskā vidē, bet tā arī netiks izstumta no tās.

Izejvielas blīvums ir 4,5 g/cm³, savukārt stiprība sasniedz 140 kg/mm². Viena no titāna atšķirīgajām iezīmēm ir tā, ka šīs īpašības praktiski nemaina to skaitlisko vērtību, pakļaujot to augstām temperatūrām. Ja runājam par materiāla svaru, tad tas sver apmēram 1,5 reizes vairāk nekā alumīnijs (2,7 g/cm³), bet tikpat daudz mazāks nekā parastais dzelzs (7, 8 g /cm^{3). Taču, ja salīdzinām šo trīs elementu mehāniskās īpašības, tad šāds titāns tās daudzkārt pārspēs.}

Ķīmiskās īpašības un pielietojums

Elementu "titāns" 18. gadsimtā atklāja angļu ķīmiķis. Kopš tā laika šī viela ir rūpīgi pētīta. Ir zināms, ka tīrā veidā šis elements ir ķīmiski aktīvs. Uz jebkura titāna izstrādājuma virsmas izveidosies aizsargplēve, kas ievērojami uzlabo izturību pret koroziju. Šīs vielas oksidēšanās nenotiek tādu faktoru ietekmē kā gaiss, jūras ūdens. Titāns spēj saglabāt savu stāvokli un veiktspēju pat diezgan agresīvā ķīmiskā vidē. Metāla aizdegšanās iespējama atklātā laukāgaisa tikai tad, ja temperatūra ir 1200 °C vai augstāka. Šeit ir vērts piebilst, ka paaugstinātā temperatūrā tiek novērota aktīva elementa mijiedarbība ar dažāda veida reaģentiem. Titāna stieņi ir lieliski piemēroti arī metināšanai.

Kas attiecas uz produktu pielietojuma jomām no tik kvalitatīvām izejvielām, tā var būt raķešu un kosmosa tehnoloģiju būvniecība. Papildus iepriekš minētajām izmantošanas jomām titāna izstrādājumi tiek uzskatīti par vienu no labākajiem pusfabrikātiem, ko var izmantot turpmākai apkures iekārtu ražošanai, un tas viss ir saistīts ar to karstumizturību.