Губчатый титан ТГ-150: технические характеристики и применение
Губчатый титан марки ТГ-150 — это продукт магниетермического восстановления тетрахлорида титана, выпускаемый в виде пористых частиц неправильной формы. Числовой индекс в обозначении указывает на твёрдость по Бринеллю (НВ), которая для данной марки не превышает 150 единиц. ТГ-150 относится к группе технического титана с содержанием основного металла не менее 99,7% и регламентированным содержанием примесей, включая железо, кислород, азот и кремний.
Основное назначение губчатого титана ТГ-150 — использование в качестве шихтового материала при выплавке титановых слитков и производстве полуфабрикатов. Низкая твёрдость обеспечивает стабильное поведение материала в процессе вакуумно-дугового переплава и позволяет получать слитки с равномерным распределением легирующих элементов.
Химический состав и физико-механические параметры
Химический состав ТГ-150 нормируется требованиями ГОСТ 17746 и характеризуется следующими показателями:
- массовая доля титана — не менее 99,7%;
- железо — не более 0,05%;
- кислород — не более 0,04%;
- азот — не более 0,02%;
- кремний — не более 0,01%;
- углерод — не более 0,02%.
Насыпная плотность губчатого титана ТГ-150 находится в диапазоне 1,2–1,8 г/см, что определяется фракционным составом частиц. Материал поставляется в герметичной таре с инертной атмосферой для предотвращения насыщения кислородом и азотом при хранении и транспортировке.
Технологические особенности применения
Губчатый титан ТГ-150 применяется в металлургическом производстве при выплавке титановых сплавов методом вакуумно-дугового переплава с расходуемым электродом. Перед загрузкой в печь материал подвергается дроблению до заданной фракции и смешиванию с легирующими добавками — алюминием, ванадием, молибденом, оловом и цирконием. Прессование шихтовых брикетов осуществляется на гидравлических прессах при удельном давлении 150–250 МПа.
Низкое содержание газовых примесей в ТГ-150 обеспечивает получение слитков с минимальной пористостью и отсутствием неметаллических включений. Это критически важно для последующей деформационной обработки — ковки, прокатки и прессования, применяемых при изготовлении плит, прутков, труб и поковок для авиационной и химической промышленности.
Основные области использования
- выплавка титановых сплавов ВТ1-0, ВТ6, ВТ3-1, ОТ4 для авиадвигателестроения;
- производство слитков для химического машиностроения — теплообменников, реакторов, колонн;
- изготовление заготовок для медицинских имплантатов из сплавов с низким модулем упругости;
- получение титановых порошков методом гидрирования-дегидрирования;
- производство ферротитана и лигатур для сталеплавильного производства.
Сравнение марок губчатого титана
| Марка | Твёрдость НВ, не более | Fe, % | O, % | N, % |
|---|---|---|---|---|
| ТГ-100 | 100 | 0,03 | 0,03 | 0,015 |
| ТГ-150 | 150 | 0,05 | 0,04 | 0,02 |
| ТГ-200 | 200 | 0,08 | 0,05 | 0,025 |
Выбор марки губчатого титана определяется требованиями к конечному продукту. ТГ-150 занимает промежуточное положение между высокочистыми марками ТГ-100 и техническими ТГ-200, обеспечивая оптимальное сочетание стоимости и качества для большинства промышленных применений. Материал допущен к использованию в производстве полуфабрикатов, работающих при температурах до 350 C в окислительных средах и до 600 C в инертных атмосферах.
Вопросы и ответы
Чем отличается губчатый титан ТГ-150 от ТГ-100?
Основное отличие — допустимый уровень твёрдости по Бринеллю: для ТГ-100 он не превышает 100 НВ, для ТГ-150 — 150 НВ. ТГ-100 имеет более низкое содержание железа и газовых примесей, что обеспечивает повышенную пластичность слитков, но увеличивает стоимость материала.
В каких печах переплавляют губчатый титан ТГ-150?
Материал переплавляют в вакуумно-дуговых печах с расходуемым электродом (ВДП) и в электронно-лучевых печах. Для ТГ-150 стандартным является двукратный вакуумно-дуговой переплав, обеспечивающий требуемую чистоту и однородность слитка.
Какие фракции губчатого титана ТГ-150 поставляются?
Стандартные фракции: 0,5–2 мм, 2–12,5 мм, 12,5–25 мм. Крупные фракции используются для прямого прессования электродов, мелкие — для смешивания с легирующими компонентами и порошковой металлургии.
Как хранить губчатый титан ТГ-150?
Хранение осуществляется в герметичных контейнерах с инертным газом (аргоном) при относительной влажности не более 60%. Срок хранения в заводской упаковке — не ограничен при соблюдении условий транспортировки и складирования.
