8/3/2019 Mm2 - III - Titan

1/23

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

2/23

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

3/23

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

4/23

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

5/23

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

6/23

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

7/23

C i- 07.11.2011

Titanul ~ialiajele sale-Transformare alotropica la 882,5C;-Tio - hex. compact; p =4.505 kg/m ';o Til3 - cvc; p =4.320 kg/m ';

50o 0,1 47 qJ Ij4 0,5 0,6tt Con!inutul in 0ech.'%

Fig.16.1 EfectuJ continutului in oxigen echivalentasupra unor caracteristici mecanice ale titanului

Elemente nocive: N, C, 0, H

1

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

8/23

ObtinereTitan pur practic nu exista pe pamant, EI este obtinut din limen it FeTi03 sau Rutil Ti02printr-o tehnologie cornplexa ~ pret de cost ridicat (12.000 It in 2008). Procedeulfolosit: procedeul Kroll. Titanul nu poate fi redus din oxid cu ajutorul carbonului,deoarece se forrneaza TiC.

FeTiOa + C ----) Fe + Ti02 + coTiCL. + 2 Mg ----) Ti + 2 ivlgCI2

Ti02 + 2 C + 2 CI2 -- - - ) TiCL. + 2 CO

Reducerea titanului se face cu Mg lichid!!! Se obtine titan spongios sau burete de titan,care trebuie retopit intr-un cuptor cu arc electric in vid. Titan tehnic pur contine de regula0,2 ... 0,3 % Fe ~i0,2 % 0.Titanul de mare puritate se obtine prin metoda Van-Arkel-de-Boer - vezi Wikipedia.

Surprinzitor:solubilitatea extrem demare a oxigenului intitan

O-TiSortimente tehnice de titan

Uezcich- C he m. Z us amme nse tz un g i n % F es ti gk e it se ig en sc h af te n v o n un le gi e rt er n T i ta nnung (Richtwerte) Zug- 1%- Bruch- HarteDenu- Compoz. Chlmlcil 1%) festigkeit Dchngrenze dehnung .4; . DUJ" i tlmire Rm (N /mm2( Rpt.o (N /mm2( ,T i 0 C Fe % ; 1 1\' 3 0T iF 3 5 min. 99,5 0,10 0,08 0,20 3 00 ...4 20 m in. 2 00 , min. 3 0 ca. 120T iF 55 m in. 99,3 0,25 0,10 0,3 0 4 7 0 ... 600 m in. 3 60 min. 18 ca. 160TiF60 m in. 99,2 0,30 0,10 0,3 5 550 ... 7 50 m in. 4 20 I m in. 16 ca. 180,:

07.11.2011

2

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

9/23

C1- 07.11.2011

Cat este temperatura de topire a titanului:De la 1650 ... 1720, fuctie de autor, functie de grad de puritate. De regula cu catmaterialul este mai pur, temperatura de topire este mai mare (temodinamic: pur = Smica ~ F mare ~ greu de obtinut),Wikipedia: Temperatura de topire = 1.668C;

Puct de fierbere = 3.287C- Univ. Siegen: T, = 1.677C; Tf= 3.262C

Curs Jung, UniSiegen

/ (nAhUt t,t.,fit T . 0.; r; r,o["u"J" (...t.o,

r/Oi . (. .~ , , 4 / ' . 1 , . . ( 1 .

Obtlnerea titanululDaretedetitu presat~l

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

10/23

-t

e 1 .5~ Ti..... m m. . .5 . 1 .0= e. . . . ..5 'S 0 . 5 TiAI4Mn4C,J-= ,2< = =~. O~--~,~--~--~-< ~ 7 0 0 a c o g O O O[ 1 0 0 0Temperatura de-reeoaeere laC]

Grosimea stratului superficialimpurifieat eu oxigen si hidrogen,dupa 0 recoaeere de 10 ore(reprezentat printr-o crestere deduritate de eea 75 HV - dupa Knorr)

c1- 07.11.2011

1 8 0 0 ' l o o e C~)) 1 5 0 0

a 1 i . J Oa-nE~ 1 2 0 G

4

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

11/23

I) l S 0 0 0 C1 8 0 00") 1620"(. . . . c 3 0 " 1 .:l0~a,.0-f:~

~1 0 0 0 8 8 Z 0 (

1 .0 6 0 8 0 % 1 0 0V on ad lu m ge hO lt ---

Bild 5.45 Zustandsschaubild Titan - Vanadium

Ti- %(O,N)-a- -b- -c- -d-

. Fig.16.2 Diagrame de echilibru ale aliajelor de titan: a, b - elemente de a1iere care ridicl temperaturade transformare polimorfl a-f3; c,d - elemente de aliere care coboarl aceastli temperature

ct- 07.11.2011

5

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

12/23

%Greutate Zireoniuo Ie 20;,0 o ~ 60 70 80 'Jo ho2.000 ,."e it.7aa L .

1000 -I~Ifo(TipZrp)

1000 a~

'" {,oS-(TiaZro:)

00 10 20 ~ ~ $0 tlO 10 80 sa ../00T I % Atomi Zirconill Zr

Tab. 5.16: Titanlegierungen, Festigkeitseigenschaften(weiehgegluht)

Werk- Zug- 0 , 2 % - Bruch- Kristall-steff festig- Dehn- deh- struk-keit grenze nung tur

Rm RpO,2 A s. . ,N/mm2 %zrnm".TiAlSSn2.5 880 840 IS a (hdP)I, T iA 16V 4 1 2 0 0 1 0 5 0 15 a+p_TiV13Cr l lA13 1 2 7 0 1 2 0 0 15 P (krz)

c 1-07.11.2011

6

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

13/23

-C - = l - 07.11.2011

T b 16 1U 1 le ti 1" li . 1 sa l. ne e propnet ti m ec am ce a e trta nu U l $ 1a l aje or eMaterial Rezistenta la Limitade Alungirea la

ru~e, N/rrun2 eurgere, N/mm2 rupere, %Titan pur 230 150 70Titan tehnie _(99,5%Ti) 240 170 24Titan tehnie (99% Ti) 550 480 ISAliaj eu structura monofazicaa : Ti-5%AI-2,5%Sn 860 780 15Aliaj eu structura monofazicaJ 3 : Ti-13%V-ll%Cr-3%Al 1290 1210 5Aliaje eu structurapreponderenta a: 960 825 14Ti-8%Al-l%Mo-l%V 1000 990 3Ti-6%AI-4%Zr-2%Sn-2%MoAliaje eu structura a+f3:Ti-8%Mn 960 860 15Ti-6%AI-4%V 1035 960 8Ti-7%AI-4%Mo 1170 1035 10Ti-6%AI-6%V-2%Sn 1100 1035 12

Tratamente term ice aplicate titanului si aliajelor saleStructura de turnare a titanului

Semifabricat din Ti Grade 2 recristal izat

7

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

14/23

Calire

3

La "reveniri" la 480 ...520C se separa Ti3A1in a.

Ti01 Elem. ~-gene [%] b l

B i ld 5 .4 6 Wdrmebehandlung ~ on (a + p)-Legierungen(schematisch)a) Zustandsschaubildb ) Tempe ratu r-Z ei t-V er lau fJ: L o su ng sg li ih en u nt er ha lb d er P ha se ng re nz ezum p-Gebiet2: Abschrecken3: Warmauslagem

Martensita la titan (:?ineferoase In general):ace ordonate (seamanacu bainita inferioara)

C't- 07.11.2011

8

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

15/23

The w (C6) PhaseTop

yLx

z' L x

F"",t z_jRI,y,t

C ' T - - 07,11,2011

Temperatura de revenire trebuie astfel aleasa, tncat sa nu apara faza fragilizanta c o (0)

Utilizari

I

9

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

16/23

C o T - 07.11.2011

10

I

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

17/23

- Tren de aterizare (tenacitate la rupereKid;- Cadrul de aterizare;- Rame de ferestre;- Fixarea aripilor;- Conducte hidraulice;- Opritoare de fisuri (in jurul pieselor din

aliaje de aluminiu);

Piese din titan ~i aliaje de titan10% din greutatea unui avion civil;50% din greutatea unui avion militar

Turbine

Pratt & Whitney

,

C i-07.11.2011

11

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

18/23

In 4.000 ani -191m2

Punti turnate B r i i c k e n( g e g o s s e n )

c 1 - 07.11.2011

12

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

19/23

Implantate(Halbzeug)

Titanpfosten

c = t - - 07.11.2011

13

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

20/23

A

SECTION A-A

v:r.en"~"\o1Poci..an "'!triorCOND Tl TEHNICE1 Icfeecote gener-:lle ISO 27e--Sml.

S'cula compactiza

I

1

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

21/23

Temp. DurataProba Placeholder inc.PC] rnent.jh]Fractia vol.

a replicatorilorGranul.Repl.[lJm]

1p NaCI(pre!. ) 1.000 40% 160-250

NaCI 900 4 45% 160-2502 NaCI 1.000 4 40% 160-2503v NH4HC03 1.000 4 40% 320-4003 NaCI 800 4 40% 160-2503a NaCI 1.000 4 40% 160-2504 NH4HC03 1.100 4 45% 320-400

2

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

22/23

lJI'lIIt' de NuCl

Pod inchi~i Pori deschisiProba 3a MOx200

3

8/3/2019 Mm2 - III - Titan

23/23

Puntire de sinterizare Pori illchi~iPori deschisi Proba 3a SEMx400 (ETD)

Nichel si aliaje pe bazd de nichel

C 1 -