[image]

Почему титан сложен в обработке?

 
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

Сам титан достаточно дешев, но считается что его очень трудно обрабатывать.
Соответсвенно титановый самолет например - жуткий хайтек, практически недоступный и сверхдержавам в массовых количествах.

Но чем это обусловленно я не понимаю. Конечно титан сложнее обрабатывать чем сталь, но в чем сложность по сравнению хотя бы с алюминием?

Титан обрабатывается резанием, штампуется, варится электродугой в аргоне. Что тут сложного?
Где я не допираю, подскажите?
   20.020.0

ahs

старожил
★★★★
TEvg-2> Титан обрабатывается резанием

C трудностями на уровне нержавеющих сталей + свои заморочки: склонен к налипанию, задиранию, плохо отводит тепло, портит резцы из-за огромной растворимости их материалов в титане. Вдобавок горит при быстром резе, пыль и стружка огне- и даже взрывоопасны

TEvg-2> штампуется

Нахолодную - задерется, нагорячую - насосет азота :)

TEvg-2> варится электродугой в аргоне.

Только не в том аргоне, который в автосервисе, а либо с двухсторонней подачей, либо вообще в изолированных камерах. Во втором случае можно представить потребную квалификацию сварщиков и, главное, количество их смен. Плюс он боится водорода в любом виде. Плюс при банальной сварке автоматом мелких деталей по какой-то блажи часто добавляют дорогой гелий в аргон.

TEvg-2> Что тут сложного?

Ничего непредставимого, просто значительно сложнее и дороже рядовой работы с алюминием или тем более сталью

TEvg-2> Где я не допираю, подскажите?

Подскажу. Гугли сразу.
И у нас на форуме вопрос поднимался.
   30.0.1599.10130.0.1599.101

TEvg-2

мракобес

ahs>Плюс он боится водорода в любом виде.

Имеется ввиду горячий во время обработки? Титановые изделия вроде не боятся воды, метана и полиэтилена в н.у.
   20.020.0
+
+2
-
edit
 

U235

старожил
★★★★★

У каждого металла есть свои ньюансы и трудности, но у титана есть одновременно несколько серьезных пакостей для технологов, которые в комплексе создают серьезную проблему.

Проблема 1
Титан очень чувствителен к примесям и даже при небольшом загрязнении может катастрофически терять прочность

Титан тут, конечно не уникален, но у него вдобавок к этой пакости есть еще одна, сильно усложняющая дело:

Проблема 2
Титан химически очень активен. Поэтому активно "сосет" охрупчивающие примеси отовсюду, откуда только можно: из атмосферы, из сварочных электродов, даже из металлорежущего инструмента. Особенно сильно эта особенность проявляется при нагрева титановой детали.

Ну и Проблема 3, сильно пакостящая станочникам:

Титан невероятно липкий металл. Титановая стружка отличается просто диким налипанием на режущий инструмент и быстро его портит.
   11

ahs

старожил
★★★★
TEvg-2> Имеется ввиду горячий во время обработки? Титановые изделия вроде не боятся воды, метана и полиэтилена в н.у.

Во время любой обработки, кроме самого щадящего штампования, происходит локальный нагрев. Для водорода и щадящего штампования хватит

При повышении температуры титан активно поглощает газы: начиная с 50-70 °С - водород, свыше 400-500 °С - кислород, с 600-700 °С - азот, окись углерода и углекислый газ.
 
   30.0.1599.10130.0.1599.101

ahs

старожил
★★★★
U235> Титан невероятно липкий металл. Титановая стружка отличается просто диким налипанием на режущий инструмент и быстро его портит.

Портит она прежде всего окружающее изделие, но на те же фрезы липнет прилично, поэтому смазки для обработки используются более густые, чем для стали. А режущему краю хватает и насосанного по линии реза титана.
   30.0.1599.10130.0.1599.101

Bod

координатор
★★★★☆
U235> Титан невероятно липкий металл. Титановая стружка отличается просто диким налипанием на режущий инструмент и быстро его портит.

И кроме того, отходы его производства уже практически нигде не используешь. Да и вообще почему решили, что титан дешев? Он здорово дороже и железа и алюминия.
   24.024.0

TEvg-2

мракобес

Bod>Да и вообще почему решили, что титан дешев? Он здорово дороже и железа и алюминия.

Ну читал в интернете. Как бы даже не в педивикии.
К тому же слышал что стоимость титановых труб для рамы велика составляет 10% от стоимости готовой рамы на рынке. Хотя чему там стоить? Порезать болгаркой, зачистить концы, сварить в аргоне. Местами нарезать резьбы.

Ну об особенностях обработки резанием.. Липнет и греется, а греется - сосет заразу всякую. Какие способы есть для уменьшения вредных эффектов? Специальные резцы?
   20.020.0

TEvg-2

мракобес

ahs>При повышении температуры титан активно поглощает газы: начиная с 50-70 °С - водород

Т.е. титановый чайник с водой крякнет? Или ему только свободный водород опасен?

Том Клэнси писал что из титана делалась трубопроводная арматура реакторов. А там и температура и водород. Врал небось?
   20.020.0

Jerard

аксакал

TEvg-2> Какие способы есть для уменьшения вредных эффектов? Специальные резцы?

Лазер в аргоне.
   3.6.253.6.25

TEvg-2

мракобес

Jerard> Лазер в аргоне.

Не, ну это черезчур.
Ещё вопрос - варят титан вроде вольфрамовым электродом с использованием титановой проволоки как присадочного материала. А он вольфрам при этом не сосет? И как это на изделии сказывается?
   20.020.0

ahs

старожил
★★★★
TEvg-2> Т.е. титановый чайник с водой крякнет? Или ему только свободный водород опасен?

Конечно нет, оксидная пленка защитит. Однако пишут такое:
Взаимодействие титана с водой. При химическом взаимодействии титана с водой по схеме

Протекают одновременно два процесс: поглощение титаном водорода и образование окисных соединений.

Увеличение содержания кислорода в титановой губке при окислении в воде при температуре до 100˚С пропорционально квадрату температуры



Окисление титана в воде протекает интенсивно; увеличение содержания кислорода в титане в результате взаимодействия с водой более чем в десять раз превышает окисление на воздухе при тех же температурах, содержание водорода в титане после контакта с водой возрастает в 3-4 раза.
 


TEvg-2> Или ему только свободный водород опасен?

Свободный водород опасен при любой температуре. Очень страдает механическая стойкость металла.

TEvg-2> Том Клэнси писал что из титана делалась трубопроводная арматура реакторов. А там и температура и водород. Врал небось?

Из титана делают трубопроводы для кислот и щелочей, а также химические реакторы для них же. Про ядерные реакторы впервые слышу, там вроде как циркониевые сплавы.
   30.0.1599.10130.0.1599.101

ahs

старожил
★★★★
TEvg-2> А он вольфрам при этом не сосет?

В системе вольфрам—титан существует непрерывный ряд твердых растворов между 6-титаном и вольфрамом. Растворимость вольфрама в а-титане не превышает 0,7 %• Ниже 1250°С наблюдается распад твер­дого раствора на твердые растворы на основе 6-титана и вольфрама,
 


*в сторону
Организовать платные курсы пользования поисковиками что-ли?
   30.0.1599.10130.0.1599.101

TEvg-2

мракобес

Ыыы а как возможная примесь вольфрама может сказываться на качестве сварного шва?
   20.020.0
+
-
edit
 

CrazyMk

опытный
★☆
TEvg-2> Том Клэнси писал что из титана делалась трубопроводная арматура реакторов. А там и температура и водород. Врал небось?

Конечно врал.
Да и про цирконий чего-то впервые слышу.
   24.024.0

ahs

старожил
★★★★
CrazyMk> Да и про цирконий чего-то впервые слышу.

По крайней мере упоминается :) Вообще там везде сталь, где есть давление, правильно? Только таблетки хитро пакуют.
   30.0.1599.10130.0.1599.101

ahs

старожил
★★★★
TEvg-2> Ыыы а как возможная примесь вольфрама может сказываться на качестве сварного шва?

А вольфрам не диффундирует, это титан в него уходит, как я понял.
   30.0.1599.10130.0.1599.101

TEvg-2

мракобес

Спасибо большое за новые знания :)
   20.020.0

Mishka

модератор
★★★
U235> Проблема 2
U235> Ну и Проблема 3, сильно пакостящая станочникам:
ИМХО, проблема 3 следствие проблемы 2.
   24.024.0
+
+1
-
edit
 

Mishka

модератор
★★★
TEvg-2> К тому же слышал что стоимость титановых труб для рамы велика составляет 10% от стоимости готовой рамы на рынке. Хотя чему там стоить? Порезать болгаркой, зачистить концы, сварить в аргоне. Местами нарезать резьбы.

Вот сварить так, чтобы он сохранил свои свойства, а не стал хрусталём, и стоит тех денег. Резьбу нарезать чуть проще.
   24.024.0

U235

старожил
★★★★★

Mishka> ИМХО, проблема 3 следствие проблемы 2.

Не совсем. Скорее там синергизм: липкость - это механическое свойство, а химическая активность - химическое. Но вместе они еще и изрядно усугуб** друг-друга.
   7.07.0

U235

старожил
★★★★★

CrazyMk> Да и про цирконий чего-то впервые слышу.

Цирконий - излюбленный материал атомщиков: прочен, стоек в горячей воде, прозрачен для нейтронов и мало подвержен охрупчиванию в мощных нейтронных потоках. Так что в реакторах из него много что делают несмотря на достаточно высокую его цену.

Кстати цирконий - это химический аналог титана из другого периода таблицы Менделеева. У них много похожих свойств.
   7.07.0

U235

старожил
★★★★★

TEvg-2> Ещё вопрос - варят титан вроде вольфрамовым электродом с использованием титановой проволоки как присадочного материала.

Не только. Существует так же технология сварки титана в вакууме электронным лучом. Вроде как центропланы Ту-160 так варили.
   7.07.0

AXT

инженер вольнодумец
★★

U235> Не совсем. Скорее там синергизм: липкость - это механическое свойство, а химическая активность - химическое. Но вместе они еще и изрядно усугуб** друг-друга.

Не совсем так. Для всех "хороших" металлов, насколько я помню, характерна липкость и ползучесть. Серебро, медь и золото — вообще экстремальные примеры, они ползут при комнатной температуре, хоть температура плавления у них намного выше. Медь вон в качестве смазки в подшипниках применяется, в составе баббитов, например.

Это тебе не сталь, которая вообще металлокерамика по строению :)
   

U235

старожил
★★★★★

AXT> Не совсем так. Для всех "хороших" металлов, насколько я помню, характерна липкость и ползучесть.

Что такое "хороший" металл? Серебро, золото и примкнувшая к ним медь - весьма инертные, а то и благородные металлы. Титан же металл активный, у которого восстановительные свойства очень ярко проявляются. По комплексу химических свойств чистый металл ближе скорее к алюминию, чем к железу и, тем более, меди и серебру.

Или ты про чистоту металлов в противовес по сути композиту, который представляет собой углеродистая сталь? Ну так, собственно говоря, и титан в чистом виде редко используется. Используются обычно титановые сплавы. Ti-Al, Ti-Mo , и тому подобное
   7.07.0

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru