Продукция из титана

Титан и его сплавы обладают рядом полезных свойств, которые обусловили их активное использование в различных областях промышленности. К таким свойствам можно отнести высокую механическую прочность, коррозионную стойкость (стоек во многих химически активных средах), жаропрочность (t_пл = 1668 °С), а также малую плотность (4,505 г/см³).

Но титан имеет и свои недостатки. Одним из основных недостатков является высокая стоимость производства. Плавка титана может осуществляться только в вакууме или среде инертных газов. Также титановая продукция имеет плохие антифрикционные свойства, высокую склонность к водородной хрупкости и солевой коррозии, плохую обрабатываемость резанием.

На данной странице описаны титановые листы и плиты, прутки, круги, проволока, трубы. Помимо указанной продукции промышленность выпускает титановые электроды, слитки, слябы, квадраты, шестигранники, поковки, кольца, ленту, фольгу.

Титановые листы и плиты

Марки
Титановые листы и плиты изготавливаются из титана марок ВТ1-0, ВТ1-00 и титановых сплавов марок ВТ5-1, ВТ6, ВТ14, ВТ20; ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1; ПТ-3В.

Химический состав титана указанных марок регламентируется стандартами ГОСТ 19807-91 и ОСТ1 90013-81.

Марки ВТ1-0, ВТ1-00 представляют технический титан. Они не содержат легирующих элементов. Титановые сплавы марок ВТ5-1, ВТ6, ВТ14, ВТ20, ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1, ПТ-3В относятся к деформируемым. Сплавы ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1 в качестве легирующего элемента содержать алюминий (Al); ВТ6 помимо алюминия содержит ванадий; в состав сплавов ВТ5, ВТ14 и ВТ5-1 также входят молибден и олово соответственно; сплав ВТ20 содержит в качестве легирующих элементов алюминий, ванадий, молибден и цирконий; в состав легирующих элементов сплава ПТ-3В входит хром.

Производство
Листы из титана производятся методом прокатки. В зависимости от конечной толщины листа осуществляется горячая или холодная прокатка. Для производства титановых листов, имеющих толщину 6 мм и более, применяется горячая прокатка, для более тонких - холодная. Листы из титана изготовляют в отожженном состоянии.

Плиты из титана, как и листы, производятся методом прокатки. В данном случае применяется только горячая прокатка. Титановые плиты из сплава марки ПТ-3В поставляют в отожженном состоянии, плиты из других перечисленных выше сплавов поставляют без дополнительной термической обработки.

Во время горячей прокатки заготовки подвергают нагреву. В зависимости от окончательного размера листа прокатка может осуществляться в несколько проходов. После горячей прокатки осуществляется ряд технологических операций, направленных на очистку поверхности листов и плит от побочных химических соединений, придание им необходимых технологических и механических свойств, а также требуемых значений длины и ширины. К таким операциям относятся термическая обработка, правка, прогладка, механическая и химическая отделка (обработка), обрезка кромок, резка.

Для холоднокатаных листов из титана выполняются те же технологические операции, что и для горячекатаных, плюс холодная прокатка. Такая прокатка осуществляется без дополнительного нагрева заготовок.

Поверхность листа из титана подвергается травлению. Также поверхность может иметь разное качество отделки: высокая отделка; повышенная отделка, обычная отделка. В зависимости от группы отделки поверхности на листах допускаются те или иные дефекты.

В зависимости от марки сплава и размеров поверхность плиты из титана может быть травленой или нет.

Размеры титановых листов, а также состояние поставки и механические свойства регламентируются стандартами ГОСТ 22178-76 и ОСТ1 90218-76, плит - ГОСТ 23755-79 и ОСТ1 90024-71.

Применение
Сочетание низкой плотности (что обеспечивает малую массу изделий) с достаточной прочностью и коррозионной стойкостью, а также хорошие механические и технологические свойства сделали титан и его сплавы незаменимыми в тех областях промышленности, в которых важна малая масса изделий. К таким областям в первую очередь относятся авиа- и ракетостроение. Титановые листы применяются в качестве конструкционного материала при производстве ракет, самолетов, вертолетов и других летательных аппаратов, а также подводных лодок. Из них изготавливают корпуса, винты, конструктивные элементы двигателей.

Титановые прутки и круги

Марки
Титановые прутки, круги производятся из технического титана марок ВТ1-0, ВТ1-00, а также из титановых сплавов марок ВТ3-1, ВТ5-1, ВТ6, ВТ8, ВТ9, ВТ14, ВТ20, ВТ22; ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1; ПТ-3В.

Химический состав указанных сплавов приведен в стандартах ГОСТ 19807-91 и ОСТ1 90013-81.

Производство
Титановые прутки производят с помощью технологических операций горячей прокатки или ковки. В процессе ковки также осуществляется нагрев заготовки до 750-1000 °С. Кованые и тянутые прутки поставляются без термической обработки.

Прутки некоторых марок поставляются механически обработанными (шлифованными).

Размеры, механические свойства, состояние поставки катаного титанового прутка регламентируются стандартами ГОСТ 26492-85, ОСТ1 90173-75, кованого прутка из титана - ОСТ1 90107-73, механически обработанного прутка - ОСT1 90201-75.

Очень часто пруток круглого сечения называют титановый круг. Это справедливо для прутков достаточно большого диаметра. Например, титановые круги круги Ø 60 мм, 90 мм, 150 мм и более. ГОСТ 25501-82 не содержит определение круг для заготовок и полуфабрикатов, однако на практике такое название прутка круглого сечения и большого диаметра часто употребляется.

Применение
Основные области применения титанового прутка и круга - авиа- и ракетостроение, судостроение, химическая промышленность, медицина.

Титановый круг и пруток применяются при изготовлении валов и конструкционных элементов в самолетах, вертолетах, кораблях. В химической промышленности они используются для изготовления элементов, имеющих непосредственный контакт с агрессивными средами. В медицинских целях титановые круги и прутки применяются для производства инструментов, искусственных суставов.

Титановая проволока

Марки
Титановая проволока изготовляется из титана марки ВТ1-00св и титановых сплавов ВТ2св, ВТ6св, ВТ20-1св, ВТ20-2св, 2В; ОТ4св, ОТ4-1св.

Химический состав указанных сплавов регламентируется стандартами ГОСТ 27265-87 и OCT1 90015-77.

Производство
Титановую проволоку получают с помощью технологической операции волочения. Заготовкой являются титановые прутки.

Проволока из титана изготавливается в травленом и дегазированном состоянии.

Размеры, состояние поставки, механические свойства сварочной титановой проволоки регламентируются стандартами ГОСТ 27265-87 и OCT1 90015-77. Проволока мелких диаметров также очень часто называется титановая нить или проволока микронных размеров.

Применение
Титановая проволока нашла широкое применение в медицине, так как титан не отторгается организмом человека. Данная продукция особенно часто используется в стоматологии и кардиохирургии. Из проволоки изготовляют эндопротезы, зубные импланты, скобы, стенты и другие изделия.

Также титановая проволока используется в качестве присадочного материала при сварке изделий из титана.

Титановые трубы

Марки
Титановые трубы изготавливаются из технического титана марок ВТ1-0, ВТ1-00 и титановых сплавов ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1; ПТ-7М, ПТ-3В; ВТ14.

Химический состав указанных сплавов определяется стандартами ГОСТ 19807-91 и ОСТ1 90013-81.

ПТ-7М - титановый деформируемый сплав, легированный алюминием (Al 1,8-2,5%) и цирконием (Zr 2,0-3,0%).

Производство
Существует несколько способов производства труб из титана. Промышленность выпускает сварные титановые трубы и бесшовные.

Сварная титановая труба производится из ленты с применением аргоно-дуговой сварки. Продукция поставляется в отожженном состоянии с травленой поверхностью или без термической обработки и без травления поверхности.

Размеры, состояние поставки, механические свойства сварных труб из титана регламентируются стандартом ГОСТ 24890-81.

Бесшовные титановые трубы производят с помощью горячей прокатки, холодной прокатки или холодной протяжки. Холоднодеформированные трубы поставляются термически обработанными с травленой или шлифованной поверхностью. Горячекатаные трубы из титана имеют две категории качества - высшую и первую. Трубы высшей категории качества подвергаются термической обработке в вакууме, а также имеют механически обработанную поверхность, первой категории проходят термическую обработки в обычной среде и имеют не травленую и механически не обработанную поверхность.

Размеры, состояние поставки, механические свойства бесшовных горячекатаных титановых труб регламентируются стандартом ГОСТ 21945-76, холоднодеформированных - стандартами ГОСТ 22897-86, ОСТ1 90050-72, ОСТ1 90065-72.

Применение
Титановые трубы нашли широкое применение в химической промышленности вследствие их высоких антикоррозионных характеристик и химической инертности к реактивам. Трубы из титана практически незаменимы в отраслях промышленности, связанных с хлором, так как только титан коррозионно стоек в средах влажного хлора, водных и кислых растворах хлора.

Титановые трубы используют при производстве насосов, трубопроводов и другую продукцию, которая применяются при перекачке кислот и прочих агрессивных сред.