14 сентября 2019
Открытый в 18 веке, титан в чистом виде был получен лишь в 1925 году, после чего применение этого металла в мировом производстве приобрело достаточно активный характер. Титан – это цветной металл серебристого цвета из группы лёгких, обладающий высокой химической активностью. По прочности и упругости атомной решётки титан сравним с железом, а малый удельный вес сообщает этому металлу все преимущества алюминия. Поэтому с некоторой степенью условности можно утверждать, что титан в рамках потребительских свойств есть нечто среднее между сталью и алюминием, с сохранением всех приоритетов обоих металлов.
Получают титан, в основном, методом восстановления хлорида титана TiCl4 магнием или натрием в условиях повышенных температур. Главная цель передовых технологий изготовления титана – это минимизация содержания азота, водорода и кислорода в конечном продукте. Основным недостатком процесса изготовления этого металла является высокая стоимость энергоёмкого производства.
Общее производство титана достигает сегодня впечатляющих цифр - до 4-5 млн. тонн ежегодно, что с учётом сравнительно небольших по количеству природных месторождений является очень высоким показателем популярности этого металла на мировых рынках. Содержание в земной коре титана составляет около 0, 6 % от общей массы, что вселяет достаточный оптимизм в производителей титанового проката и определяет высокую перспективность этого металла для повсеместного использования в будущем.
При взаимодействии с кислородом титан образует на своей поверхности прочную оксидно-нитридную плёнку, которая определяет высокую коррозийную устойчивость, сохраняемую до температур 500-550 °С. Кроме этого, безусловно, привлекательного свойства, титан обладает следующими физико-химическими характеристиками:
- теплопроводность, возрастающая с повышением температуры;
- низкий удельный вес;
- способность образовывать эффективные сплавы;
- сравнимая с медью пластичность и растяжимость;
- стабильность в агрессивных средах;
- низкая ползучесть, подобная показателям нержавеющей стали.
Таким образом, титан совмещает в себе лучшие качества различных металлов и сплавов, предлагая потребителю широкий диапазон применения. Вышеперечисленные характеристики можно многократно усиливать за счёт легирования титана различными компонентами. Благодаря прогрессивным сплавам титан с успехом используют в авиа и ракетостроении, а высокая теплопроводность и лёгкость этого металла позволяет применять титан в производстве промышленного и бытового отопительного оборудования. Особой областью практического использования титана является медицинское протезирование, так как именно этот металл наиболее совместим с биологическими тканями человеческого организма.
Современный титановый прокат включает в себя слитки из титана, холоднокатаный, горячекатаный и кованый прут, проволоку, титановые листы, плиты и трубы. Номенклатура титановых сплавов маркируется следующими обозначениями - Т1, Т4, ВТ5, ВТ16, в которых буквы несут информацию о разработчике, а цифры обозначают порядковый номер соответствующего сплава. Иногда можно встретить в маркировке символы «У» - титан улучшенный, «М» - модифицированный сплав, «И» - титан специального назначения. Несмотря на сложность и дороговизну производства, титан сегодня входит в класс металлов будущего, применяемых в инновационных технологиях.