Титан и его сплавы.

1. Механические свойства металлического магния очень невысоки, поэтому для изготов­ления деталей он не применяется. Магниевые сплавы об­ладают меньшими удельным весом, теплопроводностью и электропроводностью, чем алюминиевые сплавы. Кро­ме того, они сильно подвержены коррозии, в связи с чем необходимо применение специальных мер для увеличе­ния их коррозионной стойкости. Все магниевые сплавы очень хорошо обрабатываются резанием. Сплавы под­разделяются на деформируемые (МА2, МА3, МА5, со­держащие 7,8...9,2% А1, 0,15...0,5 – Мn, 0,2...0,8% Zn, Mg – остальное) и литейные (МЛ1, МЛ2, МЛ3, содер­жащие 2,5...3,5% А1, 0,15…0,5 – Мn, 0,5...1,5% Zn, Mg – остальное). Способность магниевых сплавов восприни­мать ударные нагрузки позволяет применять их для изго­товления деталей, подверженных значительным вибра­циям. Магниевые сплавы защищают от коррозии окси­дированием (образование на поверхности изделий оксидных пленок) и нанесением лакокрасочных покрытий.

Наибольшее применение из литейных получили спла­вы марок МЛ5 и МЛ6. Сплав МЛ5, в котором сочета­ются механические и литейные свойства, применяется для литья нагруженных крупногабаритных отливок (кар­теры двигателей, коробки передач, маслопомпы и т. д.). Сплав МЛ6 обладает лучшими литейными свойствами, чем МЛ5, и предназначается для изготовления тяжелонагруженных деталей.

Деформируемый сплав МА1 обладает высокой пла­стичностью, коррозионной стойкостью, хорошей свари­ваемостью, но имеет низкую прочность (σ_в = 210 МПа). Сплав МА2-1 обладает достаточно высокими механиче­скими свойствами (σ_в = 280 МПа), хорошей пластично­стью и свариваемостью. Деформируемые магниевые сплавы вследствие высокой удельной прочности нашли широкое применение в авиастроении, ракетной технике, электротехнике и радиотехнике (корпуса приборов, те­левизоров и др.). Благодаря способности поглощать теп­ловые нейтроны и не взаимодействовать с ураном маг­ниевые сплавы используют для изготовления оболочек трубчатых тепловыделяющих элементов в атомных ре­акторах.

2. Титан и его сплавы. Они обладают ценными физико-механическими свойствами: относительно высокой удель­ной прочностью, высокой коррозионной стойкостью и значительной тепловой прочностью. В связи с этим титан и его сплавы являются весьма перспективными конструкционными материалами в различных областях техники.

В машиностроении применяют технический титан трех марок (ГОСТ 19807–74): ВТ1–00 (99,53% Ti), BT1–0 (99,48% Ti) и ВТ1–1 (99,44% Ti), который подвергают всем видам горячей и холодной обработки давлением, дуговой сварке в атмосфере аргона или гелия. Вредны­ми примесями для титана являются азот, углерод, кис­лород и водород, образующие с ним твердый раствор внедрения и хрупкие оксиды, карбиды, нитриды и гидри­ды. Эти примеси снижают пластичность и свариваемость титана, повышают его твердость и прочность и ухудшают сопротивление коррозии. Технический титан имеет проч­ность σ_в = 300...500 МПа и δ = 20...30%.

На поверхности титана легко образуется стойкая ок­сидная пленка, вследствие чего титан обладает высокой сопротивляемостью коррозии в пресной и морской воде и в некоторых кислотах, устойчив против кавитационной коррозии и коррозии под напряжением. При темпера­турах выше 500 °С титан и его сплавы легко окисляются и поглощают водород, который вызывает охрупчивание (водородная хрупкость).

Значительный интерес представляют сплавы титана, обладающие по сравнению с чистым титаном более вы­сокими механическими свойствами и большей сопротив­ляемостью коррозии. Сплавы получают при легировании титана различными металлами, из которых наиболее важными являются алюминий, хром, железо, марганец, молибден, олово и ванадий. Наибольшее упрочняющее действие оказывает железо, а наименьшее – ванадий. Алюминий повышает жаропрочность и придает сплавам хорошую свариваемость, его применяют в качестве леги­рующего компонента всех титановых сплавов.

Наибольшее практическое значение имеют два тита­новых сплава: ВТ5 (4,0...5,5% Al, Ti – остальное) и ВТ4 (4,0...5,0% AI, 1...2% Mn, Ti – остальное). Сплав ВТ5 не упрочняется термической обработкой; в горячем состоя­нии его куют, прокатывают, штампуют. Сплав ВТ4 хо­рошо сваривается. Наряду с деформируемыми титано­выми сплавами для получения фасонного литья приме­няют литейные титановые сплавы, аналогичные по хи­мическому составу некоторым деформируемым (ВТ5Л, ВТ3–1Л, ВТ14Л). Литейные сплавы обладают более низними механическими свойствами, чем соответствующие деформируемые.

Титановые сплавы в зависимости от их состава и на­значения можно подвергать отжигу, упрочняющей тер­мической обработке (закалке и старению), а также хи­мико-термической обработке.

Титановые сплавы получили широкое применение в авиации, ракетной технике, судостроении, химической, энергомашиностроении и других отраслях промышлен­ности.