ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 62
Скачиваний: 0
Понижение температуры вызывает распад твердого |
раствора и |
|||||||||||||||
образование |
интерметаллида TiCr2. При этом в сплавах, |
содер |
||||||||||||||
жащих менее 68,5% хрома, в результате |
распада кроме |
хими |
||||||||||||||
ческого |
соединения образуется |
твердый |
раствор |
на |
основе ти |
|||||||||||
тана |
(3, |
а |
в |
сплавах с большим содержанием |
хрома кроме ин- |
|||||||||||
терметаллида |
получается |
твердый |
раствор |
на |
основе |
хрома. |
||||||||||
В |
сплавах, |
содержаших менее |
14% |
хрома, |
при |
распа- |
||||||||||
де (3-раствора выделяется а-фа- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
за. Раствор (3 с 14% хрома |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
распадается |
|
при |
|
температуре |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
670° |
(по |
разным |
источникам |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
от |
662 |
до |
685°) |
с образова |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
нием эвтектоида (а -(- TiCr2). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Образование явно выраженной |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
эвтектоидной |
структуры |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
сплавах |
титана |
|
с |
хромом |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
вследствие |
медленной диффу |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
зии |
весьма затруднено. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Хром |
снижает |
температу |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ру |
аллотропического |
превра |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
щения, и, следовательно, ста |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
билизирует (3-фазу. Раствори |
|
|
|
|
хрома в % |
|
||||||||||
мость |
хрома |
в |
титане очень |
|
Содержание |
|
||||||||||
низкая и составляет |
при тем |
Фиг. |
13. Диаграмма состояний |
сплавов |
||||||||||||
пературе |
эвтектоида |
670° |
все |
|
|
титана с хромом |
|
го лишь 0,5%.
В сплавах, содержащих 6 % хрома и более, твердый раствор
может быть зафиксирован закалкой. Сплавы с меньшим содер жанием хрома претерпевают при закалке мартенситное превра щение. Температура этого превращения зависит от количества хрома в сплаве и составляет 740° при 2% и 660° при 3% хрома. В сплавах, содержащих менее 6 % хрома, наряду с мартенситом при
закалке возможно сохранение некоторого количества остаточной |3-фазы. Добавка хрома значительно уменьшает параметр кри сталлической решетки титана (3, что объясняется малым по срав нению с титаном атомным диаметром хрома.
Хром играет большую роль как легирующий компонент титановых'сплавов. Поэтому рассмотренная диаграмма состояний пред ставляет определенный практический и теоретический интерес.
Диаграмма состояний сплавов титана с железом, приведен ная на фиг. 14, также представляет известный интерес, так как
железо присутствует |
в титановых |
сплавах в качестве |
примеси, |
|||
а в некоторых случаях является |
и легирующим |
компонентом. |
||||
Эта диаграмма в полном ее виде является весьма |
сложной, |
ха- |
||||
рактеризущейся в верхней части двумя эвтектиками, |
одной |
пе |
||||
ритектикой |
и двумя |
химическими |
соединениями |
TiFe и TiFe2. |
||
На фиг. 14 |
дана лишь наиболее интересная для нас левая часть |
|||||
диаграммы. |
|
|
|
|
|
|
2* |
|
|
|
|
|
19 |
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
f |
|
Растворимость железа в титане р изменяется в зависимости |
|||||
от температуры и имеет максимальное значение 25% |
при эвтек |
||||
тической температуре 1085°. Точка эвтектоида лежит |
при темпе |
||||
ратуре 590° и |
соответствует |
примерно |
15% железа в сплаве. |
||
Эвтектоид представляет |
собою |
смесь (а |
TiFe). Растворимость |
||
железа в титане а очень мала и не превышает 0,2 %. |
в сплавах, |
||||
При закалке |
p-фаза |
может |
быть зафиксирована |
содержащих 4% железа и более. Возможно также и мартенсит ное превращение, состоящее в бездиффузионном переходе от кубической к гексагональной структуре.
Железо сильно уменьшает параметр кристаллической решет ки твердого раствора р.
|
|
Содержание марганца 8 % |
|
Фиг. 14. Диаграмма |
состояний сплавов |
Фиг. 15. |
Диаграмма состояний |
титана с |
железом |
сплавов |
титана с марганцем |
Диаграмма состояний сплавов титана с марганцем, изобра женная на фиг. 15, аналогична только что рассмотренной диа грамме титан— железо. Титан образует с марганцем химические соединения TiMn и TiMn2. Максимальная растворимость марган ца в титане р имеет место при эвтектической температуре 1175° и составляет 33%. При понижении температуры за счет выделе ния фазы 7, имеющей в своей основе интерметаллид TiMn, со
держание марганца в p-растворе уменьшается и при 550° дости гает 20%. Это эвтектоидная точка. Эвтектоид получается при 550° из p-раствора, содержащего 20% марганца, и состоит из твердого раствора а и интерметаллида TiMn. Содержание мар
ганца в a-фазе очень мало и составляет при эвтектоидной тем пературе примерно 0,5%. Фазовый состав сплавов титана с мар ганцем в настоящее время уточняется и можно ожидать услож нения диаграммы состояний, особенно для заэвтектоидных спла вов.
20
Путем закалки р-ф^за может быть зафиксирована в сплавах, содержащих около 7% марганца и более. При небольшом коли честве марганца сплавы при закалке претерпевают мартенсит
ное превращение. |
|
|
уменьшает параметр кристаллической |
|||||||
Марганец интенсивно |
|
|||||||||
решетки титана р. |
|
|
|
титана с медью |
представлена |
|||||
Диаграмма состояний сплавов |
||||||||||
на фиг. |
16. |
Она характеризуется |
двумя эвтектиками |
и четырьмя |
||||||
химическими |
соединениями |
|
|
|
|
|||||
Ti2Cu, TiCu, Ti2Cu3 и TiCu3, |
|
|
|
|
||||||
вследствие |
чего |
представляется |
|
|
|
|
||||
достаточно сложной. Макси |
|
|
|
|
||||||
мальная |
растворимость |
меди |
в |
|
|
|
|
|||
титане |
[S |
равна |
18% |
и |
имеет |
|
|
|
|
|
место при |
990°. Фаза р, содер |
|
|
|
|
|||||
жащая 7,1% меди, при 798° об |
|
|
|
|
||||||
разует |
эвтектоид (ос + Ti2Cu). |
|
|
|
|
|||||
Наибольшее содержание |
меди |
|
|
|
|
|||||
в титане а наблюдается |
|
при эв- |
|
Содержание |
меди в % |
|||||
тектоидной температуре и со |
|
|||||||||
|
|
|
|
|||||||
ставляет |
2,1%. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При закалке твердый раствор |
Фиг. |
16. Диаграмма состояний спла |
||||||||
р не фиксируется |
и претерпевает |
|
вов титана |
с медью |
||||||
мартенситное превращение с об |
|
|
|
|
||||||
разованием |
пересыщенной фазы а'. |
имеет три эвтектики и три |
||||||||
Система сплавов титана с никелем |
||||||||||
химических |
соединения Ti,Ni, |
TiNi и TiNis. Диаграмма состоя- |
Содержание никеля 8 %
Фиг. 17. Диаграмма состояний сплавов титана с никелем
ний ее приведена на фиг. 17. Предельная концентрация никеля в титане достигается при температуре первой эвтектики 955° и составляет 13%. Эвтектоид (a~f-Ti2Ni) содержит 6—7% никеля
21
)
и образуется при 770°. Растворимость никеля в титане а очень мала и составляет около 0,1% при эвтектоидной температуре.
В сплавах титана с никелем путем закалки может быть за фиксирована [3-фаза, однако это имеет место только при 8%) ни келя и более. В сплавах с меньшей концентрацией при закалке из [3-области происходит мартенситное превращение.
Хотя для титановых сплавов в настоящее время никель и не используется в качестве легирующего элемента, однако спла вы его с титаном являются хорошей основой для припоев, при меняемых при пайке титана и его сплавов. Серебро также ирпользуется в качестве припоя, а как легирующий элемент пока не применяется.
Фиг. 18. Диаграмма состояний спла |
Фиг. 19. Диаграмма |
состояний спла |
|
вов титана с серебром |
|
вов титана с |
кремнием |
Диаграмма состояний |
сплавов титана с серебром дана на |
фиг. 18. Титан с серебром образуют химическое соединение TiAg,
которое является довольно пластичным. Это |
благоприятно |
ска |
||||||||
зывается |
на пластичности шва, получаемого |
при |
пайке |
титана. |
||||||
Серебро |
в |
значительном |
количестве |
растворяется в титане [3. |
||||||
Эвтектоидная концентрация в сплавах, |
богатых |
титаном, |
соот |
|||||||
ветствует примерно 20%, а растворимость |
серебра в а-фазе |
|||||||||
достигает 10% при эвтектоидной температуре 855°. |
|
|
||||||||
Система сплавов титана с кремнием |
содержит три эвтектики |
|||||||||
и три химических соединения |
Ti6Si3, TiSi |
и TiSi5. Максимальная |
||||||||
растворимость кремния в титане (3 имеет |
место при температуре |
|||||||||
первой эвтектики 1330° и равна 3%. На фиг. |
19 приведена |
ниж |
||||||||
няя левая часть диаграммы состояний |
этой |
системы. |
Твердый |
|||||||
раствор |
[3, |
содержащий 0,9% |
кремния, |
|
при |
температуре |
860° |
|||
превращается в эвтектоид |
(a-j-Ti8Si3). Растворимость кремния в |
22