Metali më i fortë në botë (Titanium, Krom dhe Tungsten). Lidhjet e titanit

Titanium fillimisht u quajt "gregorite" nga kimisti britanik Reverend William Gregor, i cili e zbuloi atë në 1791. Titani u zbulua më pas në mënyrë të pavarur nga kimisti gjerman M. H. Klaproth në 1793. Ai e quajti atë titan sipas titanëve nga Mitologji greke- "mishërimi i forcës natyrore". Vetëm në vitin 1797 Klaproth zbuloi se titani i tij ishte një element i zbuluar më parë nga Gregor.

Karakteristikat dhe vetitë

Titani është një element kimik me simbolin Ti dhe numër atomik 22. Është një metal i shkëlqyeshëm me ngjyrë argjendi, densitet të ulët dhe forcë të lartë. Është rezistent ndaj korrozionit në ujin e detit dhe klorit.

Elementi ndodh në një sërë vendburimesh minerale, kryesisht rutil dhe ilmenit, të cilat janë të përhapura në kores së tokës dhe litosferës.

Titani përdoret për të prodhuar lidhje të forta të lehta. Dy vetitë më të dobishme të metalit janë rezistenca ndaj korrozionit dhe raporti i fortësisë ndaj densitetit, më i larti nga çdo element metalik. Në gjendjen e tij të palidhur, ky metal është po aq i fortë sa disa çelik, por më pak i dendur.

Vetitë fizike të metaleve

Ky është një metal i qëndrueshëm me densitet të ulët, mjaft plastik (veçanërisht në një mjedis pa oksigjen), me shkëlqim dhe metaloid të bardhë. Pika e tij relativisht e lartë e shkrirjes mbi 1650 °C (ose 3000 °F) e bën atë të dobishëm si një metal zjarrdurues. Ai është paramagnetik dhe ka përçueshmëri mjaft të ulët elektrike dhe termike.

Në shkallën Mohs, ngurtësia e titanit është 6. Sipas këtij treguesi, ai është pak inferior ndaj çelikut të ngurtësuar dhe tungstenit.

Titani i pastër komercialisht (99.2%) ka një rezistencë përfundimtare në tërheqje prej rreth 434 MPa, e cila është e ngjashme me lidhjet e zakonshme të çelikut me cilësi të ulët, por titani është shumë më i lehtë.

Vetitë kimike të titanit

Ashtu si alumini dhe magnezi, titani dhe lidhjet e tij oksidohen menjëherë kur ekspozohen ndaj ajrit. Ai reagon ngadalë me ujin dhe ajrin në temperatura mjedisi, sepse formon një shtresë pasive oksidi, i cili mbron pjesën më të madhe të metalit nga oksidimi i mëtejshëm.

Pasivizimi atmosferik i jep titanit rezistencë të shkëlqyer korrozioni pothuajse ekuivalente me platinin. Titani është në gjendje t'i rezistojë sulmeve nga acidet e holluara sulfurik dhe klorhidrik, solucionet e klorurit dhe shumica e acideve organike.

Titani është një nga elementët e paktë që digjet në azot të pastër, duke reaguar në 800°C (1470°F) për të formuar nitrid titani. Për shkak të reaktivitetit të tyre të lartë me oksigjen, azot dhe disa gazra të tjerë, fijet e titanit përdoren në pompat e sublimimit të titanit si absorbues për këto gazra. Këto pompa janë të lira dhe prodhojnë me siguri presione jashtëzakonisht të ulëta në sistemet me vakum ultra të lartë.

Mineralet e zakonshme që përmbajnë titan janë anataza, brookiti, ilmeniti, perovskiti, rutili dhe titaniti (sfeni). Nga këto minerale, vetëm rutil dhe ilmenite kanë rëndësia ekonomike, por edhe këto janë të vështira për t'u gjetur në përqendrime të larta.

Titani gjendet në meteorite dhe është gjetur në Diell dhe yje të tipit M me temperatura sipërfaqësore prej 3200°C (5790°F).

Metodat e njohura aktualisht për nxjerrjen e titanit nga xeherore të ndryshme janë punë intensive dhe të shtrenjta.

Prodhimi dhe prodhimi

Aktualisht, janë zhvilluar dhe përdorur rreth 50 lloje të titanit dhe lidhjeve të titanit. Sot, njihen 31 klasa të metaleve dhe lidhjeve të titanit, nga të cilat klasat 1-4 janë komercialisht të pastra (të palidhura). Ato ndryshojnë në rezistencën në tërheqje në varësi të përmbajtjes së oksigjenit, me klasën 1 që është më duktilja (rezistenca më e ulët në tërheqje me 0,18% oksigjen) dhe klasa 4 më pak elastike (rezistenca më e lartë në tërheqje me 0,40% oksigjen).

Klasat e mbetura janë lidhje, secila prej të cilave ka veti specifike:

  • plastike;
  • forcë;
  • fortësi;
  • rezistenca elektrike;
  • rezistenca specifike ndaj korrozionit dhe kombinimet e tyre.

Përveç këtyre specifikimeve, lidhjet e titanit janë prodhuar gjithashtu për të përmbushur hapësirën ajrore dhe pajisje ushtarake(SAE-AMS, MIL-T), standardet ISO dhe specifikimet specifike të vendit, dhe kërkesat e përdoruesve fundorë për aplikimet e hapësirës ajrore, ushtarake, mjekësore dhe industriale.

Një produkt i sheshtë komercialisht i pastër (fletë, pllakë) mund të formohet lehtësisht, por përpunimi duhet të marrë parasysh faktin që metali ka një "memorie" dhe një tendencë për t'u kthyer prapa. Kjo është veçanërisht e vërtetë për disa lidhje me rezistencë të lartë.

Titani përdoret shpesh për të bërë lidhje:

  • me alumin;
  • me vanadium;
  • me bakër (për forcim);
  • me hekur;
  • me mangan;
  • me molibden dhe metale të tjera.

Zonat e përdorimit

Lidhjet e titanit në formën e fletëve, pllakave, shufrave, telit dhe derdhjes gjejnë aplikime në tregjet industriale, të hapësirës ajrore, rekreative dhe në zhvillim. Pluhur titani përdoret në piroteknikë si burim i grimcave të ndezura që digjen.

Meqenëse lidhjet e titanit kanë qëndrim i lartë forca në tërheqje ndaj densitetit, rezistencë e lartë ndaj korrozionit, rezistencë ndaj lodhjes, rezistencë e lartë ndaj çarjeve dhe aftësi për t'i bërë ballë temperaturave mesatarisht të larta, ato përdoren në avionë, forca të blinduara, anije detare, anije kozmike dhe raketa.

Për këto aplikime, titani është i lidhur me alumin, zirkon, nikel, vanadium dhe elementë të tjerë për të prodhuar një sërë komponentësh, duke përfshirë elementët strukturorë kritikë, muret e zjarrit, pajisjet e uljes, tubat e shkarkimit (helikopterët) dhe sistemet hidraulike. Në fakt, rreth dy të tretat e metalit të titanit të prodhuar përdoren në motorët dhe kornizat e avionëve.

Për shkak se lidhjet e titanit janë rezistente ndaj korrozionit uji i detit, ato përdoren për boshtet e helikës, manipulimin e shkëmbyesve të nxehtësisë, etj. Këto lidhje përdoren në strehëzat dhe komponentët e pajisjeve të vëzhgimit dhe monitorimit të oqeanit për shkencën dhe ushtrinë.

Lidhjet specifike përdoren në puset e naftës dhe gazit dhe hidrometalurgjinë e nikelit për forcën e tyre të lartë. Industria e pulpës dhe letrës përdor titan në pajisjet e procesit të ekspozuara ndaj mjediseve agresive si hipokloriti i natriumit ose gazi i klorit të lagësht (në zbardhjen). Aplikime të tjera përfshijnë saldimin me ultratinguj, saldimin me valë.

Përveç kësaj, këto lidhje përdoren në aplikimet e automobilave, veçanërisht në garat e automobilave dhe motoçikletave ku pesha e ulët, forca e lartë dhe ngurtësia janë thelbësore.

Titani përdoret në shumë mallra sportive: raketa tenisi, shkopinj golfi, boshte lakros; helmeta kriket, hokej, lakros dhe futbolli, si dhe korniza dhe komponentë të biçikletave.

Për shkak të qëndrueshmërisë së tij, titani është bërë më popullor për bizhuteritë e stilistëve (veçanërisht unazat e titanit). Inertiteti i tij e bën atë një zgjedhje të mirë për njerëzit me alergji ose ata që do të mbajnë bizhuteri në ambiente të tilla si pishina. Titani është gjithashtu i lidhur me ar për të prodhuar një aliazh që mund të shitet si ar 24 karat sepse 1% Ti i lidhur nuk mjafton për të kërkuar një shkallë më të ulët. Lidhja që rezulton është afërsisht ngurtësia e arit 14 karat dhe është më e fortë se ari i pastër 24 karat.

Masat paraprake

Titani është jo toksik edhe në doza të mëdha. Qoftë në formë pluhuri ose metali, ai paraqet një rrezik serioz zjarri dhe, nëse nxehet në ajër, një rrezik shpërthimi.

Vetitë dhe aplikimet e lidhjeve të titanit

Më poshtë është një përmbledhje e lidhjeve më të zakonshme të titanit, të ndara në klasa, vetitë e tyre, avantazhet dhe aplikimet industriale.

klasa e 7-të

Klasa 7 është mekanikisht dhe fizikisht ekuivalente me titanin e pastër të klasës 2, me përjashtim të shtimit të elementit të ndërmjetëm paladium, duke e bërë atë një aliazh. Ka saldueshmëri dhe elasticitet të shkëlqyeshëm, rezistencën më të madhe ndaj korrozionit nga të gjitha lidhjet e këtij lloji.

Klasa 7 përdoret në proceset kimike dhe në prodhimin e komponentëve të pajisjeve.

Klasa 11

Klasa 11 është shumë e ngjashme me klasën 1, me përjashtim të shtimit të paladiumit për të përmirësuar rezistencën ndaj korrozionit, duke e bërë atë një aliazh.

Të tjera veçoritë e dobishme përfshijnë duktilitetin optimal, forcën, qëndrueshmërinë dhe saldueshmërinë e shkëlqyer. Kjo aliazh mund të përdoret veçanërisht në aplikimet ku korrozioni është një problem:

  • trajtim kimik;
  • prodhimi i klorureve;
  • shkripëzimi;
  • aplikimet detare.

Ti 6Al-4V, klasa 5

Lidhja Ti 6Al-4V, ose titani i klasës 5, është më i përdoruri. Ai përbën 50% të konsumit total të titanit në mbarë botën.

Lehtësia e përdorimit qëndron në avantazhet e tij të shumta. Ti 6Al-4V mund të trajtohet me nxehtësi për të rritur forcën e tij. Kjo aliazh ka forcë të lartë me peshë të ulët.

Kjo është aliazhi më i mirë për t'u përdorur në disa industri, të tilla si industritë e hapësirës ajrore, mjekësore, detare dhe të përpunimit kimik. Mund të përdoret për të krijuar:

  • turbina avionësh;
  • komponentët e motorit;
  • elementet strukturore të avionit;
  • mbërthyes për hapësirën ajrore;
  • pjesë automatike me performancë të lartë;
  • pajisje sportive.

Ti 6AL-4V ELI, klasi 23

Klasa 23 - titan kirurgjik. Lidhja Ti 6AL-4V ELI, ose klasa 23, është një version me pastërti më të lartë të Ti 6Al-4V. Mund të bëhet nga rrotulla, fije, tela ose tela të sheshtë. Kjo zgjedhja më e mirë për çdo situatë ku kërkohet një kombinim i forcës së lartë, peshës së ulët, rezistencës së mirë ndaj korrozionit dhe rezistencës së lartë. Ka rezistencë të shkëlqyer ndaj dëmtimit.

Mund të përdoret në aplikime biomjekësore siç janë komponentët e implantueshëm për shkak të biokompatibilitetit, rezistencës së mirë ndaj lodhjes. Mund të përdoret gjithashtu në procedurat kirurgjikale për të bërë strukturat e mëposhtme:

  • kunja dhe vida ortopedike;
  • kapëse lidhëse;
  • kapëse kirurgjikale;
  • burime;
  • aparate ortodontike;
  • enët kriogjenike;
  • pajisje për fiksimin e kockave.

Klasa e 12-të

Titaniumi i klasës 12 ka saldim të shkëlqyeshëm me cilësi të lartë. Është një aliazh me rezistencë të lartë që siguron forcë të mirë në temperatura të larta. Titani i klasës 12 ka karakteristika të ngjashme me çeliqet inox të serisë 300.

Aftësia e tij për t'u formësuar në mënyra të ndryshme e bën atë të dobishëm në shumë aplikacione. Rezistenca e lartë e aliazhit ndaj korrozionit e bën gjithashtu të paçmuar për pajisjet e prodhimit. Klasa 12 mund të përdoret në industritë e mëposhtme:

  • këmbyesit e nxehtësisë;
  • aplikime hidrometalurgjike;
  • prodhimi kimik në temperatura të larta;
  • komponentet detare dhe ajrore.

Ti5Al-2.5Sn

Ti 5Al-2.5Sn është një aliazh që mund të sigurojë saldim të mirë me rezistencë. Gjithashtu ka qëndrueshmëri të lartë të temperaturës dhe forcë të lartë.

Ti 5Al-2.5Sn përdoret kryesisht në sektorin e aviacionit dhe gjithashtu në aplikime kriogjenike.

Shumë janë të interesuar për titani pak misterioz dhe jo plotësisht të studiuar - një metal, vetitë e të cilit janë disi të paqarta. Metali është edhe më i fortë dhe më i brishtë.

Metali më i fortë dhe më i brishtë

U zbulua nga dy shkencëtarë me një diferencë prej 6 vitesh - anglezi W. Gregor dhe gjermani M. Klaproth. Emri titan lidhet, nga njëra anë, me titanët mitikë, të mbinatyrshëm dhe të patrembur, dhe nga ana tjetër, me Titaninë, mbretëreshën e zanave.
Ky është një nga materialet më të zakonshme në natyrë, por procesi i marrjes së metalit të pastër është veçanërisht i ndërlikuar.

22 element kimik i tabelës së D. Mendeleevit Titani (Ti) i përket grupit 4 të periudhës 4.

Ngjyra e titanit është e bardhë argjendi me një shkëlqim të theksuar. Shkëlqimi i tij shkëlqen me të gjitha ngjyrat e ylberit.

Ky është një nga metalet zjarrduruese. Ai shkrihet në një temperaturë prej +1660 °C (±20 °). Titani është paramagnetik: nuk magnetizohet në një fushë magnetike dhe nuk shtyhet jashtë saj.
Metali karakterizohet nga densiteti i ulët dhe forca e lartë. Por e veçanta e këtij materiali është se edhe papastërtitë minimale të elementeve të tjerë kimikë ndryshojnë rrënjësisht vetitë e tij. Në prani të një proporcioni të parëndësishëm të metaleve të tjera, titani humbet rezistencën e tij ndaj nxehtësisë, dhe minimumi i substancave jometalike në përbërjen e tij e bën lidhjen të brishtë.
Kjo veçori përcakton praninë e 2 llojeve të materialit: të pastër dhe teknik.

  1. Titanium pamje e pastër përdoret kur kërkohet një substancë shumë e lehtë që mund t'i rezistojë ngarkesave të rënda dhe intervaleve të temperaturës ultra të lartë.
  2. Materiali teknik përdoret ku vlerësohen parametra të tillë si butësia, forca dhe rezistenca ndaj korrozionit.

Substanca ka vetinë e anizotropisë. Kjo do të thotë që metali mund ta ndryshojë atë karakteristikat fizike, bazuar në përpjekjet e bëra. Ju duhet t'i kushtoni vëmendje kësaj veçorie kur planifikoni përdorimin e materialit.

Titani humbet forcën në praninë më të vogël të papastërtive të metaleve të tjera

Studimet e vetive të titanit në kushte normale konfirmojnë inertitetin e tij. Substanca nuk reagon ndaj elementeve në atmosferën përreth.
Ndryshimet e parametrave fillojnë kur temperatura rritet në +400°C e lart. Titani reagon me oksigjenin, mund të ndizet në azot dhe thith gazrat.
Këto veti e bëjnë të vështirë marrjen substancë e pastër dhe lidhjet e tij. Prodhimi i titanit bazohet në përdorimin e pajisjeve të shtrenjta vakum.

Titani dhe konkurrenca me metale të tjera

Ky metal krahasohet vazhdimisht me aluminin dhe lidhjet e hekurit. Shumë veti kimike të titanit janë dukshëm më të mira se ato të konkurrentëve:

  1. Për sa i përket forcës mekanike, titani është 2 herë më i madh se hekuri, dhe alumini 6 herë. Forca e tij rritet me uljen e temperaturës, gjë që nuk vërehet tek konkurrentët.
    Karakteristikat anti-korrozioni të titanit tejkalojnë dukshëm ato të metaleve të tjera.
  2. Në temperaturat e ambientit, metali është plotësisht inert. Por kur temperatura rritet mbi +200°C, substanca fillon të thithë hidrogjenin, duke ndryshuar karakteristikat e tij.
  3. Në temperatura më të larta, titani reagon me elementë të tjerë kimikë. Ka një forcë të lartë specifike, e cila është 2 herë më e lartë se vetitë e lidhjeve më të mira të hekurit.
  4. Vetitë kundër korrozionit të titanit tejkalojnë dukshëm ato të aluminit dhe çelikut inox.
  5. Substanca nuk e përcjell mirë elektricitetin. Titani ka një rezistencë elektrike 5 herë më të lartë se ajo e hekurit, 20 herë më e lartë se ajo e aluminit dhe 10 herë më e lartë se ajo e magnezit.
  6. Titani karakterizohet nga përçueshmëri e ulët termike, kjo është për shkak të koeficientit të tij të ulët të zgjerimit termik. Është 3 herë më pak se ai i hekurit dhe 12 herë më i vogël se ai i aluminit.

Si fitohet titani?

Materiali renditet i 10-ti në shpërndarje në natyrë. Ka rreth 70 minerale që përmbajnë titan në formën e acidit titanik ose dioksidit të titanit. Më të zakonshmet prej tyre dhe që përmbajnë një përqindje të lartë të derivateve të metaleve janë:

  • ilmenite;
  • rutile;
  • anatase;
  • perovskit;
  • brookite.

Depozitat kryesore të xeheve të titanit ndodhen në SHBA, Britaninë e Madhe, Japoni, depozita të mëdha janë zbuluar në Rusi, Ukrainë, Kanada, Francë, Spanjë dhe Belgjikë.

Nxjerrja e titanit është një proces i shtrenjtë dhe intensiv i punës

Nxjerrja e metalit prej tyre është shumë e shtrenjtë. Shkencëtarët kanë zhvilluar 4 metoda për prodhimin e titanit, secila prej të cilave është funksionale dhe përdoret në mënyrë efektive në industri:

  1. Metoda magnez-termike. Lëndët e para të nxjerra që përmbajnë papastërti titani përpunohen dhe fitohet dioksidi i titanit. Kjo substancë i nënshtrohet klorifikimit në minierat ose klorinatorët e kripës në nivele të larta kushtet e temperaturës. Procesi është shumë i ngadalshëm dhe kryhet në prani të një katalizatori karboni. Në këtë rast, dioksidi i ngurtë shndërrohet në substancë e gaztë- tetraklorur titani. Materiali që rezulton reduktohet me magnez ose natrium. Lidhja e formuar gjatë reaksionit nxehet në një njësi vakum në temperatura ultra të larta. Si rezultat i reaksionit, magnezi dhe komponimet e tij me klor avullojnë. Në fund të procesit fitohet një material i ngjashëm me sfungjerin. Shkrihet dhe fitohet titan Cilesi e larte.
  2. Metoda e hidridit të kalciumit. Minerali i nënshtrohet reaksion kimik dhe fitohet hidridi i titanit. Faza tjetër është ndarja e substancës në përbërësit e saj. Titani dhe hidrogjeni lirohen gjatë ngrohjes në njësitë vakum. Në fund të procesit përftohet oksid kalciumi, i cili lahet me acide të dobëta. Dy metodat e para i referohen prodhimit industrial. Ata ju lejojnë të merrni sa me shpejt te jete e mundur titan i pastër me kosto relativisht të ulët.
  3. Metoda e elektrolizës. Komponimet e titanit janë të ekspozuar ndaj rrymës së lartë. Në varësi të lëndës së parë, përbërjet ndahen në përbërës: klor, oksigjen dhe titan.
  4. Metoda ose rafinimi i jodit. Dioksidi i titanit i marrë nga mineralet laget me avull jodi. Si rezultat i reagimit, formohet jodidi i titanit, i cili nxehet në një temperaturë të lartë - +1300 ... + 1400 ° C dhe i ekspozohet rrymës elektrike. Në të njëjtën kohë, nga material burimor bien në sy përbërësit: jodi dhe titani. Metali i përftuar me këtë metodë nuk ka papastërti apo aditivë.

Zonat e përdorimit

Përdorimi i titanit varet nga shkalla e pastrimit të tij nga papastërtitë. Prania edhe e një sasie të vogël elementësh të tjerë kimikë në përbërjen e një aliazh titani ndryshon rrënjësisht karakteristikat e tij fizike dhe mekanike.

Titani me një sasi të caktuar papastërtish quhet titan teknik. Ka rezistencë të lartë korrozioni, është një material i lehtë dhe shumë i qëndrueshëm. Përdorimi i tij varet nga këta dhe tregues të tjerë.

  • Në industrinë kimike Këmbyesit e nxehtësisë, tubat me diametra të ndryshëm, pajisje, strehë dhe pjesë për pompa për qëllime të ndryshme janë bërë nga titani dhe lidhjet e tij. Substanca është e domosdoshme në vendet ku kërkohet forcë dhe rezistencë e lartë ndaj acideve.
  • Me transport Titani përdoret për prodhimin e pjesëve dhe montimeve për biçikleta, makina, makina hekurudhore dhe trena. Përdorimi i materialit zvogëlon peshën e mjeteve lëvizëse dhe makinave, dhe i jep lehtësi dhe forcë pjesëve të biçikletave.
  • Titani ka një rëndësi të madhe në Departamentin e Marinës. Prej tij janë bërë pjesë dhe elementë të bykut për nëndetëset, helikë për anije dhe helikopterë.
  • Në industrinë e ndërtimit Përdoret një aliazh zink-titan. Përdoret si material përfundues për fasadat dhe çatitë. Kjo aliazh shumë i qëndrueshëm ka një veti të rëndësishme: mund të përdoret për të bërë pjesë arkitekturore të konfigurimit më fantastik. Mund të marrë çdo formë.
  • Titani është përdorur gjerësisht në dekadën e fundit në industrinë e naftës. Lidhjet e tij përdoren në prodhimin e pajisjeve për shpime ultra të thella. Materiali përdoret për prodhimin e pajisjeve për prodhimin e naftës dhe gazit në det të hapur.

Titanium ka një gamë shumë të gjerë aplikimesh

Titani i pastër ka fushat e veta të aplikimit. Është e nevojshme ku rezistenca ndaj temperaturat e larta dhe në të njëjtën kohë duhet të ruhet forca e metalit.

Përdoret në :

  • prodhimi i avionëve dhe industria hapësinore për prodhimin e pjesëve të lëkurës, strehëve, elementeve të fiksimit, pajisjeve për ulje;
  • ilaçe për protetikë dhe për prodhimin e valvulave të zemrës dhe pajisjeve të tjera;
  • teknologji për të punuar në zonën kriogjenike (këtu përdoret vetia e titanit - me uljen e temperaturës, forca e metalit rritet dhe duktiliteti i tij nuk humbet).

Në përqindje, përdorimi i titanit për prodhimin e materialeve të ndryshme duket kështu:

  • 60% përdoret për prodhimin e bojës;
  • plastika konsumon 20%;
  • 13% përdoren në prodhimin e letrës;
  • inxhinieria mekanike konsumon 7% të titanit të prodhuar dhe lidhjeve të tij.

Lëndët e para dhe procesi për prodhimin e titanit janë të shtrenjta, kostot e prodhimit të tij kompensohen dhe paguhen nga jeta e shërbimit të produkteve të bëra nga kjo substancë, aftësia e tij për të mos ndryshuar pamjen për të gjithë periudhën e funksionimit.

Titani dhe lidhjet e tij përdoren më së shumti zona të ndryshme. Para së gjithash, lidhjet e titanit kanë gjetur aplikim të gjerë në ndërtimin e pajisjeve të ndryshme për shkak të rezistencës së tyre të lartë ndaj korrozionit, forcës mekanike, densitetit të ulët, rezistencës ndaj nxehtësisë dhe shumë karakteristikave të tjera. Duke marrë parasysh vetitë dhe aplikimet e titanit, nuk mund të mos vihet re kostoja e tij mjaft e lartë. Megjithatë, ajo kompensohet plotësisht nga karakteristikat dhe qëndrueshmëria e materialit.

Titani ka forcë të lartë dhe pikë shkrirjeje, dhe ndryshon nga metalet e tjera në qëndrueshmëri.

Karakteristikat themelore të titanit

Titani është në grupin IV të periudhës së katërt të tabelës periodike të elementeve kimike. Në përbërjet më të qëndrueshme dhe më të rëndësishme elementi është katërvalent. Nga jashtë, titani i ngjan çelikut. Është një element kalimtar. Pika e shkrirjes arrin pothuajse 1700 °, dhe pika e vlimit - 3300 °. Sa i përket vetive të tilla si nxehtësia latente e shkrirjes dhe avullimit, për titanin është pothuajse 2 herë më i lartë se për hekurin.

Ka 2 modifikime alotropike:

  1. Temperatura e ulët, e cila mund të ekzistojë deri në një temperaturë prej 882.5°.
  2. Temperatura e lartë, e qëndrueshme nga një temperaturë prej 882.5° deri në pikën e shkrirjes.

Veti të tilla si ngrohje specifike dhe dendësia, poziciononi titanin midis dy materialeve me përdorime më të gjera strukturore: hekuri dhe alumini. Forca mekanike e titanit është pothuajse 2 herë më e lartë se ajo e hekurit të pastër dhe pothuajse 6 herë ajo e aluminit. Sidoqoftë, vetitë e titanit janë të tilla që ai mund të thithë sasi të mëdha hidrogjeni, oksigjeni dhe azoti, i cili ndikon negativisht në karakteristikat plastike të materialit.

Materiali karakterizohet nga përçueshmëri shumë e ulët termike. Për krahasim, për hekurin është 4 herë më i lartë, dhe për aluminin është 12 herë më i lartë Sa i përket një vetie të tillë si koeficienti i zgjerimit termik, në temperaturën e dhomës ai ka një vlerë relativisht të ulët dhe rritet me rritjen e temperaturës.

Titani ka moduli të ulët elastik. Kur temperatura rritet në 350°, ato fillojnë të ulen pothuajse në mënyrë lineare. Është kjo pikë që është një pengesë e rëndësishme e materialit.

Titan karakterizohet mjaft vlera të mëdha rezistenca elektrike. Mund të luhatet brenda kufijve mjaft të gjerë dhe varet nga përmbajtja e papastërtive.

Titani është një material paramagnetik. Substancat e tilla karakterizohen nga një ulje e ndjeshmërisë magnetike gjatë ngrohjes. Sidoqoftë, titani është një përjashtim - me rritjen e temperaturës, ndjeshmëria e tij magnetike rritet ndjeshëm.

Fushat e aplikimit të titanit

Instrumentet mjekësore të bëra nga aliazh titani karakterizohen nga rezistencë e lartë ndaj korrozionit, rezistencë biologjike dhe duktilitet.

Karakteristikat e materialit ofrojnë një gamë mjaft të gjerë fushash për aplikimin e tij. Kështu, lidhjet e titanit përdoren në sasi të mëdha në ndërtimin e anijeve dhe pajisjeve të ndryshme. Materiali është përdorur si një aditiv aliazh për çeliqet me cilësi të lartë dhe si një agjent deoksidues. Lidhjet me nikel kanë gjetur aplikim në teknologji dhe mjekësi. Komponime të tilla kanë veti unike, në veçanti, ato kanë kujtesë të formës.

Është vendosur përdorimi i titanit kompakt në prodhimin e pjesëve për pajisjet elektrike me vakum të përdorura në temperatura të larta. Karakteristikat e titanit teknik bëjnë të mundur përdorimin e tij në prodhimin e valvulave, tubacioneve, pompave, pajisjeve dhe produkteve të tjera të krijuara për përdorim në kushte agresive.

Lidhjet karakterizohen nga një forcë termike e pamjaftueshme, por kanë rezistencë të lartë korrozioni. Kjo lejon përdorimin e lidhjeve të ndryshme me bazë titani në fushën kimike. Për shembull, materiali përdoret në prodhimin e pompave për pompimin e sulfurit dhe të acidit klorhidrik. Sot, vetëm lidhjet e bazuara në këtë material mund të përdoren në prodhimin e llojeve të ndryshme të pajisjeve për industrinë e klorit.

Përdorimi i titanit në industrinë e transportit

Lidhjet e bazuara në këtë material përdoren në prodhimin e automjeteve të blinduara. Dhe zëvendësimi i një sërë elementësh strukturorë të përdorur në industrinë e transportit mund të zvogëlojë konsumin e karburantit, të rrisë kapacitetin e ngarkesës, të rrisë kufirin e lodhjes së produkteve dhe të përmirësojë shumë karakteristika të tjera.

Kur prodhoni pajisje për industrinë kimike nga titani, prona më e rëndësishme është rezistenca ndaj korrozionit të metalit.

Materiali është i përshtatshëm për t'u përdorur në ndërtimin e transportit hekurudhor. Një nga problemet kryesore që duhet zgjidhur në hekurudhë lidhet me reduktimin e ngarkesës së vdekur. Përdorimi i shufrave dhe fletëve të bëra nga titani mund të zvogëlojë ndjeshëm masën totale të përbërjes, të zvogëlojë madhësinë e kutive dhe ditarëve të boshtit dhe të kursejë tërheqjen.

Pesha është gjithashtu mjaft e rëndësishme për automjetet rimorkio. Përdorimi i titanit në vend të çelikut në prodhimin e rrotave dhe boshteve gjithashtu rrit ndjeshëm kapacitetin e ngarkesës.

Vetitë e materialit bëjnë të mundur përdorimin e tij në industrinë e automobilave. Materiali karakterizohet nga një kombinim optimal i vetive të forcës dhe peshës për sistemet e heqjes së gazit të shkarkimit dhe burimet spirale. Përdorimi i titanit dhe lidhjeve të tij mund të zvogëlojë ndjeshëm vëllimin e gazrave të shkarkimit, të zvogëlojë kostot e karburantit dhe të zgjerojë përdorimin e skrapit dhe mbetjeve industriale duke i shkrirë ato. Materiali dhe lidhjet që e përmbajnë kanë shumë përparësi në krahasim me solucionet e tjera të përdorura.

Detyra kryesore e zhvillimit të pjesëve dhe strukturave të reja është zvogëlimi i masës së tyre, nga e cila varet lëvizja e vetë automjetit në një shkallë ose në një tjetër. automjeti. Reduktimi i peshës së komponentëve dhe pjesëve lëvizëse bën të mundur uljen potenciale të kostove të karburantit. Pjesët e titanit kanë provuar vazhdimisht besueshmërinë e tyre. Ato përdoren gjerësisht në industrinë e hapësirës ajrore dhe në modelet e makinave të garave.

Përdorimi i këtij materiali lejon jo vetëm uljen e peshës së pjesëve, por edhe zgjidhjen e çështjes së zvogëlimit të vëllimit të gazrave të shkarkimit.

Përdorimi i titanit dhe lidhjeve të tij në ndërtim

Një aliazh i titanit dhe zinkut përdoret gjerësisht në ndërtim. Kjo aliazh karakterizohet nga veti të larta mekanike dhe rezistencë ndaj korrozionit, dhe karakterizohet nga ngurtësi dhe duktilitet i lartë. Lidhja përmban deri në 0.2% aditivë aliazh që veprojnë si modifikues të strukturës. Falë aluminit dhe bakrit, sigurohet duktiliteti i kërkuar. Përveç kësaj, përdorimi i bakrit bën të mundur rritjen e rezistencës përfundimtare në tërheqje të materialit, dhe kombinimi i elementeve kimike ndihmon në uljen e koeficientit të zgjerimit. Lidhja përdoret gjithashtu për prodhimin e shiritave dhe fletëve të gjata me karakteristika të mira estetike.

Titani përdoret shpesh në teknologjinë hapësinore për shkak të butësisë, forcës dhe rezistencës së tij.

Ndër cilësitë kryesore të një lidhjeje titan-zink që janë të rëndësishme veçanërisht për ndërtim janë vetitë kimike dhe fizike si rezistenca e lartë ndaj korrozionit, pamja e mirë dhe siguria për shëndetin e njeriut dhe mjedisin.

Materiali ka plasticitet të mirë dhe mund të tërhiqet thellë pa probleme, gjë që e lejon atë të përdoret në punimet e çatisë. Aliazhi nuk ka probleme me bashkimin. Kjo është arsyeja pse struktura të ndryshme vëllimore dhe elemente arkitekturore jo standarde si kupolat dhe kunjat janë bërë nga zink-titani, në vend të bakrit ose çelikut të galvanizuar. Në zgjidhjen e problemeve të tilla, kjo aliazh është i domosdoshëm.

Shtrirja e përdorimit të aliazhit është shumë e gjerë. Përdoret në punimet e fasadave dhe çatisë, prej tij bëhen produkte të konfigurimeve të ndryshme dhe pothuajse çdo kompleksitet, përdoret gjerësisht në prodhimin e produkteve të ndryshme dekorative si ulluqe, vezullime, kreshta çati etj.

Kjo aliazh ka një jetë shumë të gjatë shërbimi. Për më shumë se një shekull nuk do të kërkojë lyerje apo mirëmbajtje të shpeshtë. punë riparimi. Gjithashtu ndër avantazhet e rëndësishme të materialit, duhet theksuar aftësia e tij për t'u rikuperuar. Dëmtime të vogla në formën e gërvishtjeve nga degët, zogjtë, etj. Pas ca kohësh ato zhduken vetë.

Kërkesat për materialet e ndërtimit po bëhen më serioze dhe të rrepta. Kompanitë kërkimore në një numër vendesh kanë studiuar dheun rreth ndërtesave të ndërtuara duke përdorur një lidhje zinku dhe titaniumi. Rezultatet e hulumtimit konfirmuan se materiali është plotësisht i sigurt. Nuk ka veti kancerogjene dhe nuk dëmton shëndetin e njeriut. Zink-titani është një material ndërtimi jo i ndezshëm, i cili rrit më tej sigurinë.

Duke marrë parasysh të gjitha karakteristikat pozitive të listuara, si p.sh material ndërtimor në funksionim afërsisht 2 herë më lirë se bakri i çatisë.

Aliazhi ka dy gjendje oksidimi. Me kalimin e kohës, ajo ndryshon ngjyrën dhe humbet shkëlqimin e saj metalik. Në fillim, zinku-titani bëhet gri i lehtë, dhe pas ca kohësh fiton një nuancë fisnike gri të errët. Aktualisht, materiali është i vjetëruar qëllimisht kimikisht.

Përdorimi i titanit dhe lidhjeve të tij në mjekësi

Titani është shumë i pajtueshëm me indet njerëzore, prandaj përdoret në mënyrë aktive në fushën e endoprostetikës.

Titani ka gjetur aplikim të gjerë edhe në fushën mjekësore. Ndër avantazhet që e lejuan atë të bëhej kaq popullor janë forca e lartë dhe rezistenca ndaj korrozionit. Përveç kësaj, asnjë nga pacientët nuk ishte alergjik ndaj titanit.

Titani i pastër tregtar dhe aliazh Ti6-4Eli përdoren në mjekësi. Përdoret për të bërë instrumente kirurgjikale, një sërë protezash të jashtme dhe të brendshme, duke përfshirë valvulat e zemrës. Bërë nga titani karrige me rrota, paterica dhe pajisje të tjera.

Një numër studimesh dhe eksperimentesh konfirmojnë përputhshmërinë e shkëlqyer biologjike të materialit dhe lidhjeve të tij me indet e gjalla të njeriut. E butë dhe ind kockor rriten së bashku me këto materiale pa probleme. Dhe moduli i ulët i elasticitetit dhe forca e lartë specifike e bëjnë titanin një material shumë të mirë për endoprostetikë. Është dukshëm më i lehtë se kallaji, çeliku dhe lidhjet me bazë kobalti.

Kështu, vetitë e titanit bëjnë të mundur përdorimin aktiv të tij në një gamë të gjerë fushash - nga prodhimi i tubave dhe çatisë deri te protezat mjekësore dhe ndërtimi i anijeve kozmike.


Më të rëndësishmet për ekonominë kombëtare ishin dhe mbeten lidhjet dhe metalet që ndërthurin butësinë dhe forcën. Titani i përket posaçërisht kësaj kategorie materialesh dhe, përveç kësaj, ka rezistencë të shkëlqyer ndaj korrozionit.

Titani është një metal kalimtar i grupit 4, periudha 4. Pesha e tij molekulare është vetëm 22, gjë që tregon lehtësinë e materialit. Në të njëjtën kohë, substanca karakterizohet nga një forcë e jashtëzakonshme: midis të gjitha materialeve strukturore, titani ka forcën më të lartë specifike. Ngjyra është argjend-e bardhë.

Videoja më poshtë do t'ju tregojë se çfarë është titani:

Koncepti dhe veçoritë

Titani është mjaft i zakonshëm - ai renditet i 10-ti për sa i përket përmbajtjes në koren e tokës. Sidoqoftë, ishte e mundur të izolohej metali vërtet i pastër vetëm në 1875. Para kësaj, substanca ose merrej me papastërti, ose përbërjet e saj quheshin metal titan. Ky konfuzion çoi në përdorimin e përbërjeve metalike shumë më herët se vetë metali.

Kjo është për shkak të veçorisë së materialit: papastërtitë më të parëndësishme ndikojnë ndjeshëm në vetitë e substancës, ndonjëherë duke e privuar plotësisht atë nga cilësitë e saj të qenësishme.

Kështu, pjesa më e vogël e metaleve të tjera e privon titanin nga rezistenca ndaj nxehtësisë, e cila është një nga cilësitë e tij të vlefshme. Një shtesë e vogël e jometalit e kthen një material të qëndrueshëm në të brishtë dhe të papërshtatshëm për përdorim.

Kjo veçori e ndau menjëherë metalin që rezulton në 2 grupe: teknik dhe të pastër.

  • Së pari përdoret në rastet kur forca, lehtësia dhe rezistenca ndaj korrozionit janë më të nevojshme, pasi titani nuk e humb kurrë cilësinë e fundit.
  • Material me pastërti të lartë përdoret aty ku nevojitet një material që mund të funksionojë nën ngarkesa shumë të rënda dhe temperaturat e larta, por në të njëjtën kohë karakterizohet nga lehtësia. Kjo, natyrisht, është inxhinieri avionësh dhe raketash.

Tipari i dytë i veçantë i një substance është anizotropia. Disa nga vetitë fizike të tij ndryshojnë në varësi të aplikimit të forcave, të cilat duhet të merren parasysh gjatë aplikimit.

Në kushte normale, metali është inert dhe nuk gërryhet as në ujin e detit, as në ajrin e detit ose të qytetit. Për më tepër, është substanca biologjikisht më inerte e njohur, prandaj protezat dhe implantet e titanit përdoren gjerësisht në mjekësi.

Në të njëjtën kohë, me rritjen e temperaturës, ajo fillon të reagojë me oksigjen, azot dhe madje edhe hidrogjen, dhe në formë të lëngshme thith gazrat. Kjo veçori e pakëndshme e bën jashtëzakonisht të vështirë marrjen e vetë metalit dhe prodhimin e lidhjeve të bazuara në të.

Kjo e fundit është e mundur vetëm kur përdorni pajisje vakum. Procesi kompleks i prodhimit e ktheu një element mjaft të zakonshëm në një element shumë të shtrenjtë.

Marrëdhënia me metale të tjera

Titani zë një pozicion të ndërmjetëm midis dy materialeve të tjera strukturore të njohura - aluminit dhe hekurit, ose më saktë, lidhjeve të hekurit. Në shumë aspekte, metali është superior ndaj "konkurrentëve" të tij:

  • Forca mekanike e titanit është 2 herë më e lartë se ajo e hekurit dhe 6 herë më e lartë se ajo e aluminit. Në të njëjtën kohë, forca rritet me uljen e temperaturës;
  • rezistenca ndaj korrozionit është shumë më e lartë se ajo e hekurit dhe madje edhe e aluminit;
  • Në temperatura normale, titani është inert. Megjithatë, kur rritet në 250 C, ajo fillon të thithë hidrogjen, gjë që ndikon në vetitë. Nga aktiviteti kimikështë inferior ndaj magnezit, por, mjerisht, superior ndaj hekurit dhe aluminit;
  • metali e përçon energjinë elektrike shumë më dobët: rezistenca e tij elektrike është 5 herë më e lartë se ajo e hekurit, 20 herë më e lartë se ajo e aluminit dhe 10 herë më e lartë se ajo e magnezit;
  • Përçueshmëria termike është gjithashtu shumë më e ulët: 3 herë më pak se hekuri dhe 12 herë më pak se alumini. Megjithatë, kjo veti shkakton një koeficient shumë të ulët të zgjerimit termik.

Avantazhet dhe disavantazhet

Në fakt, titani ka shumë disavantazhe. Por kombinimi i forcës dhe lehtësisë është aq i kërkuar sa që as metoda komplekse e prodhimit dhe as nevoja për pastërti të jashtëzakonshme nuk i ndalon konsumatorët e metaleve.

Përparësitë e padyshimta të substancës përfshijnë:

  • densitet i ulët, që do të thotë peshë shumë e ulët;
  • forcë e jashtëzakonshme mekanike si e vetë metalit të titanit ashtu edhe e lidhjeve të tij. Me rritjen e temperaturave, lidhjet e titanit tejkalojnë të gjitha lidhjet e aluminit dhe magnezit;
  • raporti i forcës dhe densitetit - forca specifike - arrin 30–35, që është pothuajse 2 herë më i lartë se ai i çeliqeve më të mirë strukturorë;
  • Kur ekspozohet ndaj ajrit, titani është i veshur me një shtresë të hollë oksidi, e cila siguron rezistencë të shkëlqyer ndaj korrozionit.

Metali gjithashtu ka shumë disavantazhe:

  • Rezistenca ndaj korrozionit dhe inertiteti vlen vetëm për produktet me sipërfaqe joaktive. Pluhuri ose ashkël titani, për shembull, vetë-ndizet dhe digjet në një temperaturë prej 400 C;
  • Një metodë shumë komplekse e marrjes së metalit të titanit siguron një kosto shumë të lartë. Materiali është shumë më i shtrenjtë se hekuri, ose;
  • aftësia për të thithur gazrat atmosferikë kur temperatura rritet kërkon përdorimin e pajisjeve vakum gjatë shkrirjes dhe prodhimit të lidhjeve, gjë që gjithashtu rrit ndjeshëm koston;
  • titani ka veti të dobëta kundër fërkimit - nuk funksionon në fërkim;
  • metali dhe lidhjet e tij janë të prirur ndaj korrozionit të hidrogjenit, i cili është i vështirë për t'u parandaluar;
  • Titani është i vështirë për t'u përpunuar. Saldimi është gjithashtu i vështirë për shkak të kalimit fazor gjatë ngrohjes.

Fletë titani (foto)

Vetitë dhe karakteristikat

Varet shumë nga pastërtia. Të dhënat e referencës përshkruajnë, natyrisht, metal të pastër, por karakteristikat e titanit teknik mund të ndryshojnë dukshëm.

  • Dendësia e metalit zvogëlohet kur nxehet nga 4.41 në 4.25 g/cm3. Tranzicioni fazor e ndryshon densitetin me vetëm 0.15%.
  • Pika e shkrirjes së metalit është 1668 C. Pika e vlimit është 3227 C. Titani është një substancë zjarrduruese.
  • Mesatarisht, forca në tërheqje është 300-450 MPa, por kjo shifër mund të rritet në 2000 MPa duke përdorur forcimin dhe plakjen, si dhe futjen e elementeve shtesë.
  • Në shkallën HB, fortësia është 103 dhe ky nuk është kufiri.
  • Kapaciteti termik i titanit është i ulët - 0,523 kJ/(kg K).
  • Rezistenca elektrike specifike - 42,1·10 -6 ohm·cm.
  • Titani është një paramagnet. Ndërsa temperatura ulet, ndjeshmëria e saj magnetike zvogëlohet.
  • Metali në përgjithësi karakterizohet nga duktiliteti dhe lakueshmëria. Megjithatë, këto veti ndikohen fuqishëm nga oksigjeni dhe azoti në aliazh. Të dy elementët e bëjnë materialin të brishtë.

Substanca është rezistente ndaj shumë acideve, duke përfshirë nitrik, sulfurik në përqendrime të ulëta dhe pothuajse të gjitha acidet organike me përjashtim të acidit formik. Kjo cilësi siguron që titani të jetë i kërkuar në industrinë kimike, petrokimike, letre etj.

Struktura dhe përbërja

Titani, megjithëse është një metal kalimtar dhe ka një rezistencë të ulët elektrike, është ende një metal dhe përcjell rrymë elektrike, që do të thotë një strukturë e renditur. Kur nxehet në një temperaturë të caktuar, struktura ndryshon:

  • deri në 883 C, α-faza me densitet 4,55 g/m3 është e qëndrueshme. cm Dallohet nga një grilë e dendur gjashtëkëndore. Oksigjeni shpërndahet në këtë fazë me formimin e tretësirave intersticiale dhe stabilizon a-modifikimin - lëviz kufirin e temperaturës;
  • mbi 883 C, faza β me një rrjetë kubike në qendër të trupit është e qëndrueshme. Dendësia e tij është pak më e vogël - 4.22 g / metër kub. shih Kjo strukturë stabilizohet nga hidrogjeni - kur tretet në titan, formohen edhe tretësira intersticiale dhe hidride.

Kjo veçori e bën shumë të vështirë punën e metalurgut. Kur titani ftohet, tretshmëria e hidrogjenit zvogëlohet ndjeshëm dhe hidridi i hidrogjenit, faza γ, precipiton në aliazh.

Shkakton çarje të ftohta gjatë saldimit, kështu që prodhuesit duhet të bëjnë përpjekje shtesë pas shkrirjes së metalit për ta pastruar atë nga hidrogjeni.

Më poshtë do t'ju tregojmë se ku mund të gjeni dhe si të bëni titan.

Kjo video përshkruan titanin si një metal:

Prodhimi dhe nxjerrja

Titani është shumë i zakonshëm, kështu që nuk ka vështirësi me mineralet që përmbajnë metal, dhe në sasi mjaft të mëdha. Lëndët e para fillestare janë rutili, anataza dhe brookiti - dioksidet e titanit në modifikime të ndryshme, ilmeniti, pirofaniti - komponimet me hekur, etj.

Por është komplekse dhe kërkon pajisje të shtrenjta. Metodat e nxjerrjes janë disi të ndryshme, pasi përbërja e mineralit është e ndryshme. Për shembull, skema për marrjen e metalit nga xehet e ilmenitit duket si kjo:

  • marrja e skorjes së titanit - shkëmbi ngarkohet në një furrë me hark elektrik së bashku me një agjent reduktues - antracit, qymyr dhe nxehet në 1650 C. Në të njëjtën kohë, ndahet hekuri, i cili përdoret për të prodhuar gize dhe dioksid titani në skorje ;
  • Skorja klorohet në klorinatorë të minierës ose kripës. Thelbi i procesit është shndërrimi i dioksidit të ngurtë në tetraklorur titani të gaztë;
  • në furrat e rezistencës në balona të veçanta, metali reduktohet me natrium ose magnez nga kloruri. Si rezultat, merret një masë e thjeshtë - një sfungjer titani. Ky titan teknik është mjaft i përshtatshëm për prodhimin e pajisjeve kimike, për shembull;
  • nëse kërkohet një metal më i pastër, ata drejtohen në rafinim - në këtë rast, metali reagon me jod për të marrë jodur të gaztë, dhe ky i fundit, nën ndikimin e temperaturës - 1300–1400 C, dhe rrymës elektrike, dekompozohet, lëshohet titan i pastër. Elektricitet ushqehet përmes një teli titani të shtrirë në një retorte, mbi të cilën depozitohet substanca e pastër.

Për të marrë shufra titani, sfungjeri i titanit shkrihet në një furrë me vakum për të parandaluar tretjen e hidrogjenit dhe azotit.

Çmimi i titanit për 1 kg është shumë i lartë: në varësi të shkallës së pastërtisë, metali kushton nga 25 deri në 40 dollarë për 1 kg. Nga ana tjetër, trupi i një aparati çelik inox rezistent ndaj acidit do të kushtojë 150 rubla. dhe do të zgjasë jo më shumë se 6 muaj. Titani do të kushtojë rreth 600 rubla, por do të përdoret për 10 vjet. Ka shumë objekte të prodhimit të titanit në Rusi.

Zonat e përdorimit

Ndikimi i shkallës së pastrimit në vetitë fizike dhe mekanike na detyron ta konsiderojmë atë nga ky këndvështrim. Kështu, teknika, domethënë jo metali më i pastër, ka rezistencë të shkëlqyer korrozioni, butësi dhe forcë, gjë që përcakton përdorimin e tij:

  • industria kimike– këmbyesit e nxehtësisë, tubacionet, strehët, pjesët e pompës, pajisjet etj. Materiali është i domosdoshëm në zonat ku kërkohet rezistenca dhe forca e acidit;
  • industria e transportit– substanca përdoret për të bërë automjete nga trenat në biçikleta. Në rastin e parë, metali siguron një masë më të vogël përbërësish, gjë që e bën tërheqjen më efikase, në këtë të fundit jep butësi dhe forcë, nuk është për asgjë që një kornizë biçiklete titani konsiderohet më e mira;
  • çështjet detare– këmbyesit e nxehtësisë, silenciatorët e shkarkimit për nëndetëset, valvulat, helikat, etj janë bërë nga titani;
  • V ndërtimi Titani përdoret gjerësisht - një material i shkëlqyer për përfundimin e fasadave dhe çatisë. Së bashku me forcën, aliazhi ofron një avantazh tjetër të rëndësishëm për arkitekturën - aftësinë për t'i dhënë produkteve konfigurimin më të çuditshëm, aftësia e aliazhit për të formuar është e pakufizuar.

Metali i pastër është gjithashtu shumë rezistent ndaj temperaturave të larta dhe ruan forcën e tij. Aplikimi është i qartë:

  • prodhimi i raketave dhe avionëve - kutia është bërë prej saj. Pjesët e motorit, elementët e fiksimit, pjesët e shasisë dhe kështu me radhë;
  • mjekësia – inertiteti dhe lehtësia biologjike e bëjnë titanin një material shumë më premtues për protetikë, duke përfshirë valvulat e zemrës;
  • teknologjia kriogjenike - titani është një nga substancat e pakta që, me uljen e temperaturës, vetëm bëhen më të forta dhe nuk humbasin duktilitetin e tyre.

Titani është një material strukturor me forcën më të lartë me një lehtësi dhe duktilitet të tillë. Këto cilësi unike t'i sigurojë atij gjithnjë e më shumë rol i rendesishem në ekonominë kombëtare.

Videoja më poshtë do t'ju tregojë se ku mund të merrni titan për një thikë:

Emërtime të shkurtra:
σ në - qëndrueshmëria e përkohshme në tërheqje (rezistenca në tërheqje), MPa
ε - vendosja relative në shfaqjen e plasaritjes së parë, %
σ 0,05 - kufiri elastik, MPa
J te - forca përfundimtare përdredhëse, sforcimi maksimal i prerjes, MPa
σ 0,2 - forca e kushtëzuar e rendimentit, MPa
σ izg - forca përfundimtare në përkulje, MPa
δ5,δ 4,δ 10 - zgjatim relativ pas këputjes, %
σ -1 - kufiri i qëndrueshmërisë gjatë provës së përkuljes me një cikël ngarkimi simetrik, MPa
σ kompresë0.05 Dhe σ kompresë - forca e rendimentit në shtypje, MPa
J-1 - kufiri i qëndrueshmërisë gjatë provës së rrotullimit me një cikël ngarkimi simetrik, MPa
ν - zhvendosje relative, %
n - numri i cikleve të ngarkimit
s në - kufiri afatshkurtër i forcës, MPa R Dhe ρ - rezistenca elektrike, Ohm m
ψ - ngushtimi relativ, %
E - moduli normal i elasticitetit, GPa
KCU Dhe KCV - forca në goditje, e përcaktuar në një kampion me koncentrues të tipeve U dhe V, përkatësisht, J/cm 2 T - temperatura në të cilën janë marrë vetitë, gradë
s T - kufiri i proporcionalitetit (forca e rendimentit për deformim të përhershëm), MPa l Dhe λ - Koeficienti i përçueshmërisë termike (kapaciteti i nxehtësisë së materialit), W/(m °C)
HB - Fortësia e Brinelit
C - Kapaciteti specifik termik i materialit (varg 20 o - T), [J/(kg deg)]
H.V.
- Fortësia e Vickers p n Dhe r - dendësia kg/m3
HRC uh
- Fortësia Rockwell, shkalla C
A - koeficienti i zgjerimit termik (linear) (varg 20 o - T), 1/°С
HRB - Fortësia Rockwell, shkalla B
σ t T - kufiri afatgjatë i forcës, MPa
HSD
- Fortësia e bregut G - moduli i elasticitetit gjatë prerjes përdredhëse, GPa