Титан. Є метал своє ім'я?

Титан майже в два рази легше і міцніше заліза, по питомій міцності він перевершує і алюміній: не набагато важче його, а міцніше в шість разів.

А сплави титану за цим показником вийшли на одне з перших місць серед металевих конструкційних матеріалів.

Найбільшою мірою зацікавлена в застосуванні титану і його сплавів авіація. Це реактивні двигуни, ротори турбін, деталі фюзеляжу, аж до таких найпростіших, як болти і гайки. Сопла газотурбінних авіадвигунів виготовляють з чистого титану, а клапани, втулки, ущільнення - з його сплавів. Застосування останніх замість алюмінієвих дозволяє знизити масу літака на 20%.

Титан важливий і в автомобілебудуванні. З титану і його сплавів виготовляють клапани, підвіски, з'єднувальні тяги, шатуни. Титанові шатуни набагато легше сталевих, тому піддаються меншим інерційним навантаженням, а це дозволяє збільшити число обертів і потужність двигуна. Перспективно застосування титану замість стали при виготовленні рам та інших відповідальних деталей вантажних автомобілів.

Використання титанових сплавів на залізничному транспорті також дозволить збільшити корисну вантажопідйомність, знизити витрату пального, підвищити термін служби, надійність транспортних засобів, що в кінцевому підсумку призведе до істотної економії.

Переваги титану і його сплавів особливо яскраво проявляються при виготовленні з них деталей, що обертаються з великою швидкістю: роторів турбін, центрифуг, гіроскопів та ін. Можлива ситуація, коли запас міцності стали не дозволить витримати значні навантаження, що виникають під дією відцентрових сил.

Просте збільшення товщини деталей нічого не дає - зі збільшенням товщини зростає і маса деталі, а, значить, і дія відцентрових сил. Необхідний матеріал з більшою питомою міцністю, наприклад, той же титан. Так сталевий ротор компресора реактивного двигуна руйнується при 17 тис. Об / хв, у той час як такий же ротор, але з титану, витримує 25 тис. Об / хв.

Багато метали й сплави мають здатність переходити в пасивний стан по відношенню до корозійної середовищі, що пов'язують з утворенням на їх поверхні захисних плівок, найчастіше оксидних. Особливою схильністю до виникнення пасивного стану володіють титан, алюміній і хром.

Титан за своїми хімічними властивостями цілком відповідає даному імені. Він надзвичайно міцний, термостійкий, добре протистоїть дії агресивних рідин. На нього не діє ні азотна кислота, ні «царська горілка» (суміш азотної і соляної кислот).

Корозійну стійкість титану в сильних кислотах, що не володіють окисної активністю, можна поліпшити легированием благородними металами, наприклад, паладієм. Невелика, до 1%, добавка паладію робить титан стійким і до інших мінеральних кислот - сірчаної та соляної.

Благородні метали утворюють на поверхні титану активні катодні ділянки, які сприяють його самопассіваціі в розчинах агресивних речовин. При цьому навіть не треба сплавляти титан з паладієм. Для пассивации титану досить піддати його іонної бомбардуванню іонами паладію, і він з мінімальною витратою благородного металу стане пасивним вже через кілька хвилин.

Отже, титан цілком виправдовує своє ім'я - синонім стійкості і міцності. Цей метал чекає велике майбутнє.