ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 5
1.1 Обзор литературы 5
1.2 Способы получения титана 7
1.3 Сплавы на основе титана 8
1.3.1 Классификация сплавов 10
1.3.2 Технологически чистый титан ВТ1-00 и ВТ1-0 11
1.3.3 Сплавы типа ВТ6 12
1.4 Повышение чистоты сплавов 13
1.5 Титан с ультранизким содержанием радиоактивных элементов 14
1.6 Физические и механические свойства титана 16
1.7 Термическая обработка титановых сплавов 19
1.8 Структура и свойства титановых сплавов 22
1.9 Влияние примесей на титановые сплавы 35
1.10 Области применения титана 37
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 42
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ 44
2.1 Материал исследования и методика изготовления экспериментальных
образцов сплавов 44
2.2 Методика проведения ковки 44
2.3 Методика подготовки образцов к металлографическим
исследованиям 45
2.4 Травление титана 47
2.5 Измерение макротвердости 47
2.6 Сканирующая электронная микроскопия 49
2.7 Определение размера зерен и частиц по методу случайных секущих 49
2.8 Техника безопасности на рабочем месте 50
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 51
3.1 Исследование микроструктуры титана 51
3.2 Механические свойства 54
3.3 Титановые образцы полученные методом литья 56
3.4 Исследование микроструктуры титана 58
ВЫВОДЫ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Титан является прочным, легким и гибким металлом, который имеет наибольшее отношение к весу всех строительных материалов, и это не только из-за его качеств является перспективным металлом, но и потому, что его запасы в земной коре очень велики. Титан широко распространен в природе, его содержание в земной коре составляет 0,61% (масс.). Это. выше, чем содержание таких широко используемых в технике металлов, как медь, свинец и цинк. Значение металлов в человеческом обществе растет. Эволюция в технологии происходит с интенсивным развитием алюминиевой и магниевой промышленности.
Титан, это материал будущего этот материал конечно в будущем также будет создавать новое применение красивых прочных материалов сплавов с более невероятными свойствами. Но будущее начинается сегодня будущее и настоящее не отдельны.
Сплавы на основе титана являются одним из основных строительных материалов в настоящее время в различных отраслях промышленности, они имеют широкое применение и его неотъемлемые свойства это -высокая прочность, коррозионная стойкость, хорошая термостойкость, жаропрочность при температурах эксплуатации до 500-600 °С, но с помощью этих уникальных свойств характеристики мирового рынка титана составляют 75000 тонн в год ( главная причина высоких цен на титан, то что он в 1000 раз дороже стали, и до 200 раз дороже, чем алюминий ); Более эффективное использование сплавов возможно за счет снижения стоимости производства почти готовой продукции. Технические операции для производства полуфабрикатов, в том числе литья под давлением, деформации, сварки, обработки и термообработки слишком важны. Титан -это объект нашего времени-драгоценный, важный и необходимый. широкое, его повсеместное применение во всех областях как раз позволит скорее приблизить то светлое и прекрасное будущее, о котором мы все мечтаем.
В настоящей работе была исследована структура и механические свойства титановых слитков. Была изучена макро- и микроструктура титановых слитков после ковки при разных температурных режимах 700, 800, 900 °С. На основе полученных данных могут быть сделаны следующие выводы:
1. С увеличением температуры ковки, средний размер зерен при 700 °С составил 23,46 и частиц 1,91 мкм. При температурах 800 и 900 °С произошло уменьшение размера зерен и частиц. При 800 °С размер зерен составил 18,87мкм, размер частиц 1 мкм, и при 900 °С размер зерен и частиц составил13,53 мкм и 1,26 мкм, соответственно. Это связано с тем, что при уменьшении температуры ковки, уменьшается загрязнение материала торием и ураном. Также можно заметить, что с ростом температуры структура слитков становится более однородной.
2. Исходное значение макротвердости титановых слитков составило 55 HRB. После ковки + отжиг с повышением температур от 700 - 900°С макротвердость при режиме 3 имеет минимальную равную 55,19 HRB. При температурном режиме 1 значение макротвердости максимальное и составляет 73,02 HRB. А макротвердость после режима 2 составляет 65,06 HRB. Можно заметить, что при повышении температуры кованных слитков макротвердость приближается к исходному значению.
3. Для дальнейшего анализа требуется провести дополнительные исследования микро и макроструктуры, в частности провести дополнительный отжиг для снятия внутренних напряжений.
4. Так же для исследования были взяты образцы титана ВТ1.0 они были получены методом литья и подвержены механической обработке. Была проведена деформация методом прессования с боковой стороны. Исходная твердость до деформации равна 83 HRF у обоих образцов.
5. После ковки при комнатной температуре и дополнительного отжига 700 °С средний размер зерен составил 150 мкм, можно заметить, что с учетом дополнительного отжига структура становится более однородной.
6. После ковки + отжиг макротвердость составляет 73HRB.
7. Для дальнейшего анализа требуется провести дополнительные исследования микро и макроструктуры, в частности провести дополнительный отжиг при более высоких температурах для снятия внутренних напряжений.
