Титановые прутки: ГОСТ, характеристики, применение

Титановый пруток представляет собой профиль сплошного типа, имеющий круглую форму. Изготавливается он не только из титана, но и из сплавов этого вещества. Стоит отметить, что именно такой тип продукции является одним из наиболее востребованных среди изделий из титана.

Сырье для производства

Для того чтобы изготавливать титановые прутки, применяют такой сплав, как ВТ1-0. Он принадлежит к техническим материалам, а также на его основе готовят другие сплавы, к примеру, ВТ6, ВТ16 и др.

Основное отличие такого металлопроката в том, что он характеризуется очень высокой прочностью. При этом сам по себе материал считается очень легким, отмечается высокая стойкость к коррозии. Кроме того, наблюдается устойчивость к воздействию различных агрессивных сред. Еще одно существенное отличие титановых прутков от других в том, что у них наблюдается жаропрочность и очень низкая плотность. Эти две характеристики находятся на высочайшем уровне.

К примеру, сырье не поддается воздействию огромного давления морской воды, а также на него не может воздействовать раскаленный газ сверхвысоких температур. Помимо всего прочего, на поверхности титановых прутков образовывается оксидная пленка, которая выполняет защитные функции.

Параметры продукции

Одно из наиболее приятных свойств этого материала - он не поддается воздействию низких температур или, наоборот, очень высоких. Это утверждение справедливо как для статических температур, так и для перепадов. Благодаря этому можно применять титановые прутки в самых разных климатических условиях. К тому же стоит отметить, что изделия из титана обладают хорошим показателем свариваемости, а также хорошо поддаются механической обработке.

Уникальность именно прутков из данного сырья привела к тому, что они очень широко стали применяться в авиастроении, судостроении, а также в машиностроительной отрасли. Титановые прутки характеризуются такими параметрами, как:

• диаметр имеет широкий диапазон (от 5 до 180 мм);
• длина продукции;
• точность исполнения может быть нормального, а также повышенного типа;
• отличаться могут и марки, которые применяются для производства;
• способ изготовления и способ обработки также могут отличаться.

Прутки из сплава ВТ6

Данная марка является легированной и одной из наиболее распространенных в качестве сырья для производства. Прутки с такой маркировкой могут быть использованы в конструкциях повышенной важности, которые будут испытывать повышенную нагрузку. Одни из наиболее важных характеристик в данном случае - это вес титанового прутка, который является минимально возможным, а также высокая прочность. Операция легирования проводится с максимальной точностью, что позволяет получить наилучший баланс между такими двумя параметрами, как прочность и пластичность. Это позволяет гораздо проще обрабатывать материал, а, кроме этого, сильно расширяет область использования кругов. При легировании применяются такие химические вещества, как алюминий и ванадий. Первый элемент предназначен для увеличения прочности и повышению устойчивости к температурам, второй элемент играет важную роль в создании необходимой пластичности материала.

ГОСТ титановых прутков регламентирует полный химический состав вещества. Номер государственного документа 19807.

Сплав ВТ1-0

Данная марка считается также очень распространенной, а количество примесей является минимальным. Применяются прутки из таких сплавов, в основном, там, где наиболее важен вес конструкции и ее устойчивость к агрессивным средам, а вот прочность отодвигается на второй план. Основное отличие технического сплава титана этого типа от других состоит в том, что он обладает наибольшей пластичностью, так как отсутствуют модифицирующие вплавления. Это также привело к тому, что появилось множество способов обработки кругов.

Физические показатели титана

Элемент "титан" обладает атомным номер 22, а находится он в побочной подгруппе 4 группы, в 4 периоде в таблице Менделеева. Одна из основных свойств данного металла заключается в его высокой тугоплавкости. Температура плавления сырья составляет 1668 °С. По данному показателю он уступает лишь немногим другим веществам, к примеру, танталу или вольфраму. Еще одна его особенность заключается в том, что он является парамагнитным. Это означает, что вещество не может быть намагничено, находясь в магнитной среде, но при этом оно не будет и выталкиваться из нее.

Плотность сырья составляет 4,5 г/см³, а при этом его прочность доходит до 140 кг/мм². Одна из отличительных особенностей титана в том, что эти свойства практически не меняют своих числовых значений при воздействии высоких температур. Если говорить о весе материала, то он весит примерно в 1,5 раза больше чем алюминий (2,7 г/см³), но при этом настолько же меньше, чем обычное железо (7,8 г/см³). Однако если сравнивать механические свойства этих трех элементов, то такой титан будет в разы их превосходить.

Химические свойства и применение

Элемент "титан" был открыт еще в 18 веке английским химиком. С тех пор это вещество было основательно изучено. Известно, что в чистом виде этот элемент является химически активным. На поверхности любых изделий из титана будет формироваться защитная пленка, которая значительно усиливает стойкость к коррозии. Окисление этого вещества не происходит под воздействием таких факторов, как воздух, морская вода. Титан способен сохранять свое состояние и показатели, даже находясь в довольно агрессивных химических средах. Воспламенение металла возможно на открытом воздухе только в том случае, если температура будет 1200 °С или более. Тут стоит добавить, что при повышенных температурах наблюдается активное взаимодействие элемента с разного рода реагентами. Для сварки титановые прутки также отлично подходят.

Что касается сфер применения изделий из такого высококачественного сырья, то это может быть строительство ракетно-космической техники. Кроме выше перечисленных областей использования, титановые изделия считаются одними из лучших полуфабрикатов, которые могут быть использованы для дальнейшего изготовления оборудования для отопления, все благодаря своей жаропрочности.