12
2021
-
11
Применение титана в стали и его влияние
Титан обладает очень сильной сродством к таким элементам, как азот, кислород и углерод, и является отличным деоксидирующим агентом, а также эффективным элементом для фиксации азота и углерода. В стали соединения, образованные титаном и углеродом (TiC), имеют очень прочную связь и высокую стабильность, и только при высоких температурах (выше 1000℃) они медленно растворяются в твердом растворе железа.
1、Влияние титана на микроструктуру и термическую обработку стали
Титан обладает высокой сродством к таким элементам, как азот, кислород и углерод, и является отличным деоксидирующим агентом, а также эффективным элементом для фиксации азота и углерода. В стали соединения, образованные титаном и углеродом (TiC), имеют очень прочную связь и высокую стабильность, растворяясь в твердом растворе железа только при высоких температурах (выше 1000℃). Эти микрочастицы TiC способны предотвращать рост и утолщение кристаллов стали, что существенно влияет на микроструктуру стали. Кроме того, титан является одним из элементов, способствующих образованию феррита, и уменьшает область аустенита. Титан в твердом растворе может повысить закаляемость стали, в то время как наличие частиц TiC снижает закаляемость. Когда содержание титана достигает определенного уровня, из-за дисперсионного выделения TiFe2 возникает эффект осадочной закалки.
2、Влияние титана на механические свойства стали
Влияние титана на механические свойства стали зависит от его формы существования, соотношения содержания титана и углерода, а также методов термической обработки. Когда титан находится в твердом растворе в феррите, его укрепляющее действие выше, чем у алюминия, марганца, никеля, молибдена и других элементов, уступая только бериллию, фосфору, меди и кремнию. В диапазоне массовой доли титана от 0,03% до 0,1% титан может повысить предел текучести стали. Однако, когда соотношение содержания титана и углерода превышает 4, прочность и вязкость стали резко снижаются. Кроме того, титан может повысить долговечность и сопротивление ползучести стали, а также улучшить вязкость стали, особенно ударную вязкость при низких температурах.
3、Влияние титана на физические, химические и технологические свойства стали
Титан может повысить стабильность стали в условиях высокой температуры, высокого давления и водорода, улучшить коррозионную стойкость нержавеющей стали, особенно против межкристаллитной коррозии. В низкоуглеродистой стали, когда соотношение содержания титана и углерода достигает 4,5 и более, сталь обладает отличной стойкостью к коррозии под напряжением и к щелочной хрупкости. Кроме того, титан может повысить окислительную стойкость стали при высокой температуре, способствовать образованию нитридного слоя, что позволяет быстро достичь необходимой твердости поверхности. Сталь с содержанием титана называется "быстро нитридирующей сталью" и может использоваться для производства высокоточных винтов. В то же время титан может улучшить свариваемость низкоуглеродистой марганцевой стали и высоколегированной нержавеющей стали.
4、Применение титана в стали
Титан широко применяется в стали, и когда его массовая доля превышает 0,025%, его можно рассматривать как легирующий элемент. Титан имеет широкое применение в обычной низколегированной стали, легированных конструкционных сталях, легированных инструментальных сталях, быстрорежущих сталях, нержавеющих кислотостойких сталях, термостойких сталях, постоянных магнитных сплавах и литой стали. Кроме того, титан стал важной частью различных современных материалов и стратегически важным сырьем. В аэрокосмической промышленности доля использования титана превышает половину, и он широко применяется в авиационных и космических аппаратах, а также в силовых машинах.
Ключевые слова:
Связанные Новости
Пружина_Ответы на несколько распространенных вопросов о проектировании пружин
2025-02-18
Как определить состояние повреждения работающего подшипника
2025-02-18