Что прочнее сталь или титан

Титан или сталь?

Очень популярный вопрос, который мучает многих: «Какие клапана купить: стальные или титановые». В этой статье мы постараемся помочь вам определиться с выбором.

В чем же отличия титановых и стальных клапанов, и почему нет победителя в общем зачете?

Масса клапана.

Первое отличие, которое бросается в глаза — это масса клапана. Титановый клапан при одинаковых размерах значительно легче свое стального брата. Пружина быстрее закроет клапан, масса которого меньше, по этому, чем меньше вес клапана, тем выше можно поднять планку максимальных оборотов с меньшим риском догнать клапан поршнем. При этом снижается нагрузка на ГРМ в целом, это дает некоторую прибавку к мощности за счет небольшого увеличения КПД. Например: практически на всех современных кроссовых мотоциклах и мотоциклах для кольцевых гонок используется титановые клапана.

Стальные клапана при том же размере имеют больший вес, поэтому с ними используются более жесткие пружины. При недостаточной жесткости пружин растет вероятность удара клапанов поршнем при работе двигателя на высоких оборотах. Жесткость пружин и больший вес клапанов создают повышенную нагрузку на ГРМ. Даже на маленьких двигателях кроссовых мотоциклов с объемом 125куб.см. со стальными клапанами используются достаточно жесткие, и даже двойные пружины.

• 
• 

Износостойкость.

Титановые сплавы сильно уступают стали, когда речь идет об износостойкости. Плохие антифрикционные свойства титана обусловлены налипанием титана на многие материалы и его взаимодействием с азотом и водородом при высоких температурах, из-за которых верхний слой становится хрупким и выкрашивается в процессе эксплуатации.

Для улучшения антифрикционных свойств, повышения износостойкости и защиты от внешней среды титановые клапана покрывают защитными покрытиями различных типов. Толщина таких покрытий, в зависимости от типа, варьируется от нескольких тысячных до сотых миллиметра. Это делает невозможным притирку клапана к седлу с целью герметизации камеры сгорания, т.к. во время притирки неизбежно будет повреждено защитное покрытие, и клапан быстро «провалится» в седло. Поэтому при установке титановых клапанов предъявляются повышенные требования к форме, чистоте фасок на седлах и их соосности относительно направляющей втулки.

Износостойкость и антифрикционные свойства стали на порядок выше, чем у титана, но значительно ниже, чем у защитных покрытий, которыми покрыт титановый клапан. При этом износостойкость фаски стального клапана сохраняется по всей толщине тарелки, а фаска титанового клапана сохраняет свои свойства и параметры ровно до тех пор, пока держится защитное покрытие.

Теплопроводность, коэффициент расширения и тепловой зазор

Теплопроводность и стойкость к высоким температурам у титановых сплавов ниже, чем у жаропрочных сталей. Охлаждение тарелки клапана играет еще более важную роль при использовании титановых клапанов. Именно по этому с титановыми клапанами рекомендуется использовать бронзовые седла клапанов, которые лучше отводят тепло от горячей тарелки клапана.

Коэффициент расширения титана намного меньше чем у стали. При использовании титановых клапанов допускается меньший тепловой зазор между направляющей втулкой и клапаном, чем при использовании стальных клапанов. Это положительно сказывается на точности посадки клапана в седло, что увеличивает ресурс пары седло-клапан.

Стоимость клапана и ремонта

В среднем титановые клапана дороже стальных. Во первых, потому что титан гораздо дороже в производстве чем сталь. Во вторых при производстве титановых клапанов необходимы дополнительные этапы производства (нанесение покрытий). И наконец- маркетинг.

Хотя порой можно встретить стальные клапана стоимость которых соизмерима с титановыми. Чаще такая картина наблюдается с оригинальными запчастями, где основной процент от стоимости занимает маркетинг.

В случае повреждения фаски, восстановление стального клапана обойдется в 3-4 раза дешевле, чем титанового.

Ресурс

Очень много слухов про капризность и не большой ресурс титановых клапанов. Также часто можно услышать про то, что титановые клапана часто «обрывает». На самом деле обрывает и стальные и титановые клапана одинаково часто, но одинаково предсказуемо на кривых седлах. Об этом явлении более подробно мы рассказывали в статье «Срок службы клапанов».

• 
• 

«Обрыв» титанового клапана Yamaha Phazer 500 и «обрыв» стального клапана KTM EXC 450

Из-за тонкого защитного покрытия титановые клапана действительно более капризны, чем стальные, особенно при небрежном отношении и неквалифицированном обслуживании. Но, по опыту, и стальные и титановые клапана при должном внимании и обслуживании служат одинаково долго.

За время работы нам приходилось видеть «убитые» клапана при небольших пробегах, как на стальных, так и на титановых комплектах.

Итоги и рекомендации.

В большинстве случаев мы рекомендуем своим клиентам использовать оригинальные клапана и пружины, особенно если техника используется по прямому назначению.

Стальные клапана имеет смысл менять на титановые в случаях если:

— двигатель регулярно эксплуатируется на повышенных оборотах

-планируется модернизация двигателя с целью увеличения мощности

-производится регулярное качественное обслуживание техники

-происходит смена назначения техники (из эндуро в кросс, например)

Титановые клапана имеет смысл менять на стальные если:

-двигатель не эксплуатируется на повышенных оборотах

-сложности с обслуживанием (проведение самостоятельного обслуживания и ремонта)

-нет возможности обрабатывать седла (есть возможность притереть клапана)

-титановый аналог слишком дорогой

Всегда используйте только те пружины, которые предназначены для данного типа клапанов!

При использовании новых клапанов настоятельно рекомендуем обрабатывать седла (формировать фаски) на хорошем оборудовании. Это особенно важно при использовании титановых клапанов. Притирка титановых клапанов не допускается.

Надеемся, что данные рекомендации помогут вам определится с выбором клапанов. Вы всегда можете оставить заявку на обратный звонок или позвонить мастеру и проконсультироваться.

Самые прочные металлы в мире: топ-10

Можете ли вы представить, что произошло, если бы наши предки не обнаружили важные металлы, такие как серебро, золото, медь и железо? Наверное, мы бы до сих пор жили в хижинах, используя камень в качестве основного инструмента. Именно крепость металла сыграла важную роль в формировании нашего прошлого и теперь работают как основа, на которой мы строим будущее.

Некоторые из них очень мягкие и буквально тают в руках, как самый активный металл в мире. Другие — настолько твердые, что их невозможно согнуть, поцарапать или сломать без применения спецсредств.

А если вам интересно, какие металлы самые твердые и прочные в мире, мы ответим на этот вопрос, учитывая различные оценки относительной твердости материалов (шкала Мооса, метод Бринелля), а также такие параметры как:

• Модуль Юнга: учитывает эластичность элемента при растяжении, то есть способность объекта к сопротивлению при упругой деформации.
• Предел текучести: определяет максимальный предел прочности материала, после которого он начинает проявлять пластичное поведение.
• Предел прочности при растяжении: предельное механическое напряжение, после которого материал начинает разрушаться.

10. Тантал

У этого металла сразу три достоинства: он прочный, плотный и очень устойчив к коррозии. Кроме того, этот элемент относится к группе тугоплавких металлов, таких как вольфрам. Чтобы расплавить тантал вам придется развести огонь температурой 3 017 °C.

Тантал в основном используется в секторе электроники для производства долговечных, сверхмощных конденсаторов для телефонов, домашних компьютеров, камер и даже для электронных устройств в автомобилях.

9. Бериллий

А вот к этому металлическому красавцу лучше не приближаться без средств защиты. Потому что бериллий высокотоксичен, и обладает канцерогенным и аллергическим действием. Если вдыхать воздух, содержащий пыль или пары бериллия, то возникнет заболевание бериллиоз, поражающее легкие.

Однако бериллий несет не только вред, но и благо. Например, добавьте всего 0,5 % бериллия в сталь и получите пружины, которые будут упругими даже если довести их до температуры красного каления. Они выдерживают миллиарды циклов нагрузки.

Бериллий применяют в аэрокосмической промышленности для создания тепловых экранов и систем наведения, для создания огнеупорных материалов. И даже вакуумная труба Большого Адронного Коллайдера сделана из бериллия.

8. Уран

Это естественное радиоактивное вещество очень широко распространено в земной коре, но сконцентрировано в определенных твердых скальных образованиях.

Один из самых твердых металлов в мире имеет два коммерчески значимых применения — ядерное оружие и ядерные реакторы. Таким образом, конечной продукцией урановой промышленности являются бомбы и радиоактивные отходы.

7. Железо и сталь

Как чистое вещество железо не такое твердое по сравнению с другими участниками рейтинга. Но из-за минимальных затрат на добычу оно часто комбинируется с другими элементами для производства стали.

Сталь — это очень прочный сплав из железа и других элементов, таких как углерод. Это наиболее часто используемый материал в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. И даже если вы не имеете к ним никакого отношения, то все равно используете сталь каждый раз, когда режете продукты ножом (если он, конечно, не керамический).

6. Титан

Титан — это практически синоним прочности. Он обладает впечатляющей удельной прочностью (30-35 км), что почти вдвое выше, чем аналогичная характеристика легированных сталей.

Будучи тугоплавким металлом, титан обладает высокой устойчивостью к нагреву и истиранию, поэтому является одним из самых популярным сплавов. Например, он может быть легирован железом и углеродом.

Если вам нужна очень твердая и при этом очень легкая конструкция, то лучше чем титан металла не найти. Это делает его выбором номер один для создания различных деталей в авиа- и ракетостроении и судостроении.

5. Рений

Это очень редкий и дорогой металл, который хотя и встречается в природе в чистом виде, обычно идет «довеском»-примесью к молибдениту.

Если бы костюм Железного человека был сделан из рения, он мог бы выдержать температуру в 2000 ° C без потери прочности. О том, что стало бы с самим Железным человеком внутри костюма после такого «фаер-шоу» мы умолчим.

Россия — третья страна в мире по природным запасам рения. Этот металл используется в нефтехимической промышленности, электронике и электротехнике, а также для создания двигателей самолетов и ракет.

4. Хром

По шкале Мооса, которая измеряет устойчивость химических элементов к царапинам, хром находится в пятерке лучших, уступая лишь бору, алмазу и вольфраму.

Хром ценится за высокую коррозионную стойкость и твердость. С ним легче обращаться, чем с металлами платиновой группы, к тому же он более распространен, поэтому хром является популярным элементом, используемым в сплавах, таких, как нержавеющая сталь.

А еще один из прочнейших металлов на Земле используется при создании диетических добавок. Конечно, вы будете принимать внутрь не чистый хром, а его пищевое соединение с другими веществами (например, пиколинат хрома).

3. Иридий

Как и его «собрат» осмий, иридий относится к металлам платиновой группы, и по внешнему виду напоминает платину. Он очень твердый и тугоплавкий. Чтобы расплавить иридий, вам придется развести костер температурой выше 2000 °C.

Иридий считается одним из самых тяжелых металлов на Земле, а также одним из самых устойчивых к коррозии элементов.

2. Осмий

Этот «крепкий орешек» в мире металлов относится к платиновой группе и обладает высокой плотностью. Фактически это самый плотный природный элемент на Земле (22,61 г/см3). По этой же причине осмий не плавится до 3033 ° C.

Когда он легирован другими металлами платиновой группы (такими как иридий, платина и палладий), он может использоваться во многих различных областях, где необходимы твердость и долговечность. Например, для создания емкостей для хранения ядерных отходов.

1. Вольфрам

Самый прочный металл, который только есть в природе. Этот редкий химический элемент также самый тугоплавкий из металлов (3422 ° C).

Впервые он был обнаружен в форме кислоты (триоксида вольфрама) в 1781 году шведским химиком Карлом Шееле. Дальнейшие исследования привели двух испанских ученых — Хуана Хосе и Фаусто д’Эльхуяра — к открытию кислоты из минерала вольфрамита, из которого они впоследствии изолировали вольфрам с помощью древесного угля.

Помимо широкого применения в лампах накаливания, способность вольфрама работать в условиях сильной жары делает его одним из наиболее привлекательных элементов для оружейной промышленности. Во время Второй мировой войны этот металл сыграл важную роль в инициировании экономических и политических отношений между европейскими странами.

Вольфрам также используется для изготовления твердых сплавов, а в аэрокосмической промышленности — для изготовления ракетных сопел.

Таблица предела прочности металлов

Металл	Обозначение	Предел прочности, МПа
Свинец	Pb	18
Олово	Sn	20
Кадмий	Cd	62
Алюминий	Al	80
Бериллий	Be	140
Магний	Mg	170
Медь	Cu	220
Кобальт	Co	240
Железо	Fe	250
Ниобий	Nb	340
Никель	Ni	400
Титан	Ti	600
Молибден	Mo	700
Цирконий	Zr	950
Вольфрам	W	1200

Сплавы против металлов

Сплавы представляют собой комбинации металлов, и основной причиной их создания является получение более прочного материала. Наиболее важным сплавом является сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода.

Чем выше прочность сплава — тем лучше. И обычная сталь тут не является «чемпионом». Особенно перспективными представляются металлургам сплавы на основе ванадиевой стали: несколько компаний выпускают варианты с пределом прочности до 5205 МПа.

А самым прочным и твердым из биосовместимых материалов на данный момент является сплав титана с золотом β-Ti3Au.

Что прочнее сталь или титан

царапается всё.
в сравнении с нержавейкой титан конечно по крепче. Вообще нержавейка более универсальная и ее всегда можно отполировать.

вот например вариантик титановый
http://beautifultime.ru/published/publicdata/BEAUTI65ECOMM/attachments/SC/products_pictures/233XLTTN1_enl.jpg

на мой взгляд титан. есть опыт пользования casio lineage. за 11 лет (6 из которых пролежали в ящике с разной требухой и пережили в нём 2 или 3 переезда) почти какими были такими и остались. сталь после года интенсивного использования (diesel) видно что пользованная (потуснела и появились полоски) фотка дизилей есть, casio если надо тоже могу сфоткать.
но возможно сталь стали рознь. и какие-нибудь tissot или pilot поведут себя о другому, но наврятле.

и потом ещё смотря как юзать часики.
я часы не снимаю и ношу везде и всегда (мою руки, плаваю, загараю, гайки кручу иногда не снимая, в общем не дрожу над ними)

что меньше царапается титан или нержавеющая сталь?

Вы слишком общО кмк ставите вопрос. Какие конкретно часы Вы бы купили в титане (стали). Так гораздо проще будет получить адекватный ответ. А так Вам сейчас понапишут типа
титан конечно по крепче
а на самом деле — конечно нет. О покрытиях Вам написали, но они, опять же, присутствует далеко не везде и о покрытии, обычно, указывается в описании модели. Читайте внимательно. Удачи.

«Среди всех титановых сплавов бета-титановый сплав обладает наибольшей твердостью. Для сравнения: чистый титан имеет твердость по Рокуэллу 25 HRc, 6AL-4V — 34 HRc, а бета-титановый сплав даже до 47 HRc. По сравнению с высококачественными сортами стали с твердостью от 56 до 61 HRc, твердость в 47 HRc, конечно, ниже.

При этом следует, однако, учесть, что прямое сравнение из-за различий данных материалов вообще невозможно. При очень прочной структуре износостойкость титана значительно выше.»
http://kombat.com.ua/knifes/knife37.html

Титановые часы зачастую как раз излишне легкие, даже и не ощущаются.

если механизм пластиковый.

короче все свелось к варианту «на вкус и цвет. »
а жаль

Отчего жаль? 🙂 Ведь действительно, на вкус и цвет. А как иначе? Да и от конкретных часов всё зависит.

А что Вы хотели — объективизм?
Ну, попробуем:
— титан имеет плохую теплопроводность — теплее на руке
— титан имеет плохую электропроводимость — что дает не знаю, но объективное отличие
— титан имеет поверхностный оксидный слой, которые делает его химически инертным и защищает от мелких царапин, глубоким царапинам лучше противодействует сталь.
— титановые корпуса не стандартизированы, поэтому разные производители применяют разные сплавы и защитные обработки, например обработка азотом улучшает износостойкость от мелких царапин, азотные окислы имеют радужную темную окраску (встречается широко у японцев), стальные корпуса стандартизированы.
— титановый корпус дополняет образ винтажных и инструментальных часов, сталь более праздничная в полировке.
— титан полностью не аллергичен, сталь не совсем.
— титан лучше противостоит избыточному давлению, но практичность этого для часов сомнительна.

— титан полностью не аллергичен, сталь не совсем.

Я еще слышал, что титан обладает бактерицидными или обеззараживающими свойствами — схожими с серебром. Правда ли это?

Я еще слышал, что титан обладает бактерицидными или обеззараживающими свойствами — схожими с серебром. Правда ли это?

врядли.
но, одну странность я заметил.. у меня раньше были часы со стальной крышкой и, как правило в жаркую погоду, на запястье появлялась потница.
Но, в моих Casio Lineage, я никогда не испытывал проблем. вообще. Хоть ты потом и грязью мажься.
Сейчас, сам стою перед выбором новых часиков. но, титан или сталь. Вроде хочется сталь (типа поосновательнее), но титан оставил столь приятные ощущения, что трудно вернуться к стальным. мысли постоянно возвращаются к титану. Это часы на каждый день.
Титан очень комфортный металл, лёгкий и приятный на ощупь.
Царапается, это да. Но, и сталь тоже царапается.
И кстати, и то и другое, я с успехом полировал.

хочу приобрести часы, но не знаю в каком корпусе лучше взять, что меньше царапается титан или нержавеющая сталь?

царапается одинаково. НО титан не полируется как сталь. + титана легкии вес гипоаллергенность, будете отличатся от массы ,

если Вы не владели титаном, попробуйте вас он не разачерует

А я вот часы «в титане», например, не люблю. Мне нужна «приятная тяжесть» на запястье.

Такой еще момент в пользу титана: ОЧЕНЬ приятно ощущается кожей. Сталь по-другому чувствуется, грубее.

По-моему, спорное мнение.

хочу приобрести часы, но не знаю в каком корпусе лучше взять, что меньше царапается титан или нержавеющая сталь?

Если механика — то достойные титановые часы будут стоить немаленьких денег.
А если кварц, тогда см. тему сначала 😉

Подниму тему))
Тоже склоняюсь к титану. Точнее к титановому сплаву. Насчет мало весят — все относительно. Титановые часы могут весить 100-150 грамм, а стальные при небольшом диаметре — те же граммы.
Вот думаю прикупить Citizen bm7170-53l — http://www.ebay.com/itm/Citizen-Mens-Eco-Drive-Titanium-Watch-BM7170-53L-/161476824732?pt=Wristwatches&hash=item2598c4ce9c

Купил именно их и очень доволен! Не снимаю ни в офисе, ни на рыбалке. Царапин практически нет за 10 месяцев.

Вы бы уточнили какой именно титан.
Натуральный «серый» на вид, без полировки и усиленного покрытия ? Например Casio на MRG серии делает —
Антицарапающееся DLC покрытие.
DLC, возможно, одно из самых прочных оптических покрытий, придающее поверхности чрезвычайное сопротивление абразивам, солям, кислотам, щелочам и маслам. Чаще всего это покрытие используется для кремниевых и германиевых окон, размещающихся в военной технике и наружных тепловизорах. DLC защищает внешние оптические поверхности от скоростных частиц в воздухе, от морской воды, машинного топлива и масла, высокой влажности, неправильного обращения и т.п.
Если сталь то какая ? Нержавейка ?
С добавлением хрома?
С вольфрамом ?
Усиленная нитями ?
Или может просто с покрытием IP|PVD ?
Может покрытая «софттач» каучуком в виде напыления ?

Именно из-за этого разнообразия уважаемый ТС вы прочли уже 3 страницы самых разных отзывов.
Если вы уточните ваш вопрос или спросите иначе (вроде — какая «сталь/титан» самые крутые то форумчане вам помогут.

У моих гражданинов титан с дюратеком, спустя 2 года почти без царапин, весят кстати всего 53 грамма 🙂

вы имеете ввиду ваши часы CITIZEN CA0021-02E . Не царапаются

ИМХО, нет однозначного ответа на сей вопрос.

1. Титан по тактильным ощущениям на руке — бесспорно намного приятнее стали, но зато выбор по ассортименту доступных моделей в титане — нааамного меньший, чем в стали.
Читай — НЕ факт, что найдешь понравившуюся модель именно в титане!

2. Титан легче, но это вообще легко решаемо пересадкой стальных часов на ремешок.
Читай — грубо говоря, стальные часы на ремешке по весу НЕ больше, чем такие же по диаметру титановые на браслете зачастую, т.е. проблема веса — сильно преувеличена!

3. Титан без спецпокрытий — однозначно больше подвержен царапинам и даже вмятинам(!), чем сталь, а титан со спецпокрытиями стоит весьма негуманно денег.
Читай — далеко НЕ массовый сегмент однако этот самый титан с дюратект!

По факту, мой личный часовой сет на сегодня состоит лишь из пары моделей часов в титане и восьми моделей в стали, не считая пластиковых ДжиШоков впридачу.
И сказать, что я по этому поводу хоть как-то страдаю — 100% НЕЛЬЗЯ, часы в стали — также отличный выбор!

Toyota Altezza ‘SPORT supercharged. › Бортжурнал › ?Всё, что необходимо знать о металле ТИТАН (Ti)…

Основные сведения:
-Титан — химический элемент с порядковым номером 22, атомный вес 47,88, легкий серебристо-белый металл. Плотность 4,51 г/см3, Tпл=1668+(-)5 °С, Tкип=3260 °С. Данный материал сочетает легкость, прочность, высокую коррозионную стойкость, низкий коэффициент теплового расширения, возможность работы в широком диапазоне температур.

История открытия:
-Оксид титана TiO2 впервые был обнаружен в 1789 году английским ученым, специалистом в области минералогии У. Грегором, который при исследовании магнитного железистого песка выделил окись неизвестного металла, назвав ее менакеновой. Первый образец металлического титана получил в 1825 году шведский химик и минераловед Й. Я. Берцелиус.

Свойства титана:
-В периодической системе элементов Д. И. Менделеева Ti расположен в IV группе 4-го периода под номером 22. В важнейших и наиболее устойчивых соединениях металл четырехвалентен. По внешнему виду похож на сталь. Титан относится к переходным элементам. Данный металл плавится при довольно высокой температуре (1668±4 °С) и кипит при 3300 °С, скрытая теплота плавления и испарения почти в два раза больше, чем у железа. Известны две аллотропические модификации титана (две разновидности данного металла, имеющие одинаковый химический состав, но различное строение и свойства). Низкотемпературная альфа-модификация, существующая до 882,5 °С и высокотемпературная бетта-модификация, устойчивая от 882,5 °С и до температуры плавления. По плотности и удельной теплоемкости титан занимает промежуточное место между двумя основными конструкционными металлами: алюминием и железом. Стоит также отметить, что его механическая прочность примерно вдвое больше, чем чистого железа, и почти в шесть раз выше, чем алюминия. Но указанный материал может активно поглощать кислород, азот и водород, которые резко снижают пластические свойства металла. С углеродом титан образует тугоплавкие карбиды, обладающие высокой твердостью. Титан обладает низкой теплопроводностью, которая в 13 раз меньше теплопроводности алюминия и в 4 раза — железа. Коэффициент термического расширения при комнатной температуре сравнительно мал, с повышением температуры он возрастает. Модули упругости титана невелики и обнаруживают существенную анизотропию. Модули упругости характеризуют способность материала упруго деформироваться при приложении к нему силы. Анизотропия заключается в различии свойств упругости в зависимости от направления действия силы. С повышением температуры до 350 °С модули упругости уменьшаются почти по линейному закону. Небольшое значение модулей упругости Ti — существенный его недостаток, т.к. в некоторых случаях для получения достаточно жестких конструкций приходится применять большие сечения изделий по сравнению с теми, которые следуют из условий прочности. Титан имеет довольно высокое удельное электросопротивление, которое в зависимости от содержания примесей колеблется в пределах от 42·10-8 до 80·10-6 Ом·см. При температурах ниже 0,45 К он становится сверхпроводником. Титан — парамагнитный металл. Обычно у парамагнитных веществ магнитная восприимчивость при нагревании уменьшается. Магнитная восприимчивость характеризует связь между намагниченностью вещества и магнитным полем в этом веществе. Данный материал составляет исключение из этого правила — его восприимчивость существенно увеличивается с температурой.

Физические и механические свойства:

Марки титана и сплавов:
-Наиболее распространенными марками титана являются ВТ1-0, ВТ1-00, ВТ1-00св. Титан указанных марок называется техническим. Данные марки не содержат в своем составе легирующие элементы, только незначительное количество примесей. Содержание Ti в марке ВТ1-0 составляет приблизительно 99,24-99,7%, в ВТ1-00 — 99,58-99,9%, ВТ1-00св — 99,39-99,9%. ВТ1-0, ВТ1-00 поставляется в виде листов, плит, прутков и труб. Проволока чаще всего используется для различных сварочных целей и производится из марки ВТ1-00св. В настоящее время известно довольно большое число серийных титановых сплавов, отличающихся по химическому составу, механическим и технологическим свойствам. Наиболее распространенные легирующие элементы в таких материалах: алюминий, ванадий, молибден, марганец, хром, кремний, олово, цирконий, железо. Титановый сплав ВТ5 содержит 5% алюминия. Он отличается более высокими прочностными свойствами по сравнению с титаном, но его технологичность невелика. Сплав куется, прокатывается, штампуется и хорошо сваривается. Из марки ВТ5 получают титановые прутки (круги), проволоку и трубы, а также листы. Его применяют при изготовлении деталей, работающих при температуре до 400 °С. Сплав титана ВТ5-1 помимо 5% алюминия содержит 2-3% олова. Олово улучшает его технологические свойства. Из марки ВТ5-1 изготавливают все виды полуфабрикатов, получаемых обработкой давлением: титановые плиты, а также листы, поковки, штамповки, профили, трубы и проволоку. Он предназначен для изготовления изделий, работающих в широком интервале температур: от криогенных (отрицательных) до + 450 °С. Титановые сплавы ОТ4 и ОТ4-1 в качестве легирующих элементов содержат алюминий и марганец. Они обладают высокой технологической пластичностью (хорошо деформируются в горячем и холодном состоянии) и хорошо свариваются всеми видами сварки. Указанный материал идет, в основном, на изготовление титановых плит и листов, лент и полос, а также прутков и кругов, поковок, профилей и труб. Из титановых сплавов ОТ4 и ОТ4-1 изготовляют с применением сварки, штамповки и гибки детали, работающие до температуры 350 °С. Данные материалы имеют недостатки: 1) сравнительно невысокая прочность и жаропрочность; 2) большая склонность к водородной хрупкости. В сплаве ПТ3В марганец заменяется на ванадий. Титановый сплав ВТ20 разрабатывали как более прочный листовой материал по сравнению с ВТ5-1. Упрочнение марки ВТ20 обусловлено ее легированием, помимо алюминия, цирконием и небольшими количествами молибдена и ванадия. Технологическая пластичность сплава ВТ20 невысока из-за большого содержания алюминия, однако, он отличается высокой жаропрочностью. Данный материал хорошо сваривается, прочность сварного соединения равна прочности основного металла. Сплав предназначен для изготовления изделий, работающих длительное время при температурах до 500 °С. Титановый сплав ВТ3-1 относится к системе Ti — Al — Cr — Mo — Fe — Si. Он обычно подвергается изотермическому отжигу. Такой отжиг обеспечивает наиболее высокую термическую стабильность и максимальную пластичность. Марка ВТ3-1 относится к числу наиболее освоенных в производстве сплавов. Он предназначен для длительной работы при 400 — 450 °С; это жаропрочный материал с довольно высокой длительной прочностью. Из него поставляют прутки (титановые круги), профили, плиты, поковки, штамповки.

Достоинства / недостатки:
— Достоинства:
-малая плотность (4500 кг/м3) способствует уменьшению массы выпускаемых изделий;
-высокая механическая прочность. Стоит отметить, что при повышенных температурах (250-500 °С) титановые -сплавы по прочности превосходят высокопрочные сплавы алюминия и магния;
-необычайно высокая коррозионная стойкость, обусловленная способностью Ti образовывать на поверхности -тонкие (5-15 мкм) сплошные пленки оксида ТiO2, прочно связанные с массой металла;
-удельная прочность (отношение прочности и плотности) лучших титановых сплавов достигает 30-35 и более, что почти вдвое превышает удельную прочность легированных сталей.
— Недостатки:
-высокая стоимость производства, Ti значительно дороже железа, алюминия, меди, магния;
-активное взаимодействие при высоких температурах, особенно в жидком состоянии, со всеми газами, -составляющими атмосферу, в результате чего Ti и его сплавы можно плавить лишь в вакууме или в среде инертных газов;
-трудности вовлечения в производство титановых отходов;
-плохие антифрикционные свойства, обусловленные налипанием Ti на многие материалы; титан в паре с титаном вообще не может работать на трение;
-высокая склонность Ti и многих его сплавов к водородной хрупкости и солевой коррозии;
-плохая обрабатываемость резанием, аналогичная обрабатываемости нержавеющих сталей аустенитного класса;
-большая химическая активность, склонность к росту зерна при высокой температуре и фазовые превращения при сварочном цикле вызывают трудности при сварке титана.

Области применения:
-Основная часть титана расходуется на нужды авиационной и ракетной техники и морского судостроения. Его, а также ферротитан используют как легирующую добавку к качественным сталям и как раскислитель. Технический титан идет на изготовление емкостей, химических реакторов, трубопроводов, арматуры, насосов, клапанов и других изделий, работающих в агрессивных средах. Из компактного титана изготавливают сетки и другие детали электровакуумных приборов, работающих при высоких температурах. По использованию в качестве конструкционного материала Ti находится на 4-ом месте, уступая лишь Al, Fe и Mg. Алюминиды титана являются очень стойкими к окислению и жаропрочными, что в свою очередь определило их использование в авиации и автомобилестроении в качестве конструкционных материалов. Биологическая безвредность данного металла делает его превосходным материалом для пищевой промышленности и восстановительной хирургии. Титан и его сплавы нашли широкое применение в технике ввиду своей высокой механической прочности, которая сохраняется при высоких температурах, коррозионной стойкости, жаропрочности, удельной прочности, малой плотности и прочих полезных свойств. Высокая стоимость данного металла и материалов на его основе во многих случаях компенсируется их большей работоспособностью, а в некоторых случаях они являются единственным сырьем, из которого можно изготовить оборудование или конструкции, способные работать в данных конкретных условиях. Титановые сплавы играют большую роль в авиационной технике, где стремятся получить наиболее легкую конструкцию в сочетании с необходимой прочностью. Ti легок по сравнению с другими металлами, но в то же время может работать при высоких температурах. Из материалов на основе Ti изготавливают обшивку, детали крепления, силовой набор, детали шасси, различные агрегаты. Также данные материалы применяются в конструкциях авиационных реактивных двигателей. Это позволяет уменьшить их массу на 10-25%. Из титановых сплавов производят диски и лопатки компрессоров, детали воздухозаборников и направляющих в двигателях, различный крепеж. Еще одной областью применения является ракетостроение. Ввиду кратковременной работы двигателей и быстрого прохождения плотных слоев атмосферы в ракетостроении в значительной мере снимаются проблемы усталостной прочности, статической выносливости и отчасти ползучести. Технический титан из-за недостаточно высокой тепловой прочности не пригоден для применения в авиации, но благодаря исключительно высокому сопротивлению коррозии в ряде случаев незаменим в химической промышленности и судостроении. Так его применяют при изготовлении компрессоров и насосов для перекачки таких агрессивных сред, как серная и соляная кислота и их соли, трубопроводов, запорной арматуры, автоклав, различного рода емкостей, фильтров и т. п. Только Ti обладает коррозионной стойкостью в таких средах, как влажный хлор, водные и кислые растворы хлора, поэтому из данного металла изготовляют оборудование для хлорной промышленности. Также из него делают теплообменники, работающие в коррозионно активных средах, например в азотной кислоте (не дымящей). В судостроении титан используется для изготовления гребных винтов, обшивки морских судов, подводных лодок, торпед и т.д. На данный материал не налипают ракушки, которые резко повышают сопротивление судна при его движении. Титановые сплавы перспективны для использования во многих других применениях, но их распространение в технике сдерживается высокой стоимостью и недостаточной распространенностью данного металла. Соединения титана также получили широкое применение в различных отраслях промышленности. Карбид (TiC) обладает высокой твердостью и применяется в производстве режущих инструментов и абразивных материалов. Белый диоксид (TiO2) используется в красках (например, титановые белила), а также при производстве бумаги и пластика. Титанорганические соединения (например, тетрабутоксититан) применяются в качестве катализатора и отвердителя в химической и лакокрасочной промышленности. Неорганические соединения Ti применяются в химической электронной, стекловолоконной промышленности в качестве добавки. Диборид (TiB2)- важный компонент сверхтвердых материалов для обработки металлов. Нитрид (TiN) применяется для покрытия инструментов.

-Удачной Вам эксплуатации и спасибо за внимание! Надеюсь, что помог Вам!
-С уважением DrPavlov.

Что прочнее сталь или титан

Что прочнее, железо, сталь или титан?

Имеется в виду прочностьсечение. То есть три прута из указанных веществ, одинаковые по длине и сечению.

Что прочнее, железо, сталь или титан?Может быть эксперемент?

Удельная прочность (отношение прочности и плотности) лучших титановых сплавов достигает 30-35 и более, что почти вдвое превышает удельную прочность легированных сталей.
Механическая прочность титана примерно вдвое больше, чем чистого железа, и почти в шесть раз выше, чем алюминия
Источник (http://www.metotech.ru/titan-opisanie.htm)

ewg777, 8х4х65= около 2 тонн.
Прочность деревянного кузова DKW F8, 1939. На едущем автомобиле стоят не менее 28 человек

6666, Теоретический предел прочности (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8) теоретически железо наверное самый прочный метал.

Предел прочности (http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8) практически все зависит уже от качества материала, а не типа метала.

Два вида прочности существует, на растяжение и на сжатие. О каком говорим?

Top for the good, ну типа на сгибание если два прута попробовать.

Вообще, я думаю, что из вольфрама с ураном, 50 на 50% будет самый прочный прут.

6666, твердость зависит от:

Межатомных расстояний.
Координационного числа — чем выше число, тем выше твёрдость.
Валентности.
Природы химической связи
От направления (например минерал дистен — вдоль его твёрдость 4, а поперёк 7)
Хрупкости и ковкости
Гибкости — минерал легко гнётся, изгиб не выпрямляется. Пр: «тальк»
Упругости — минерал сгибается, но выпрямляется. Пр: «слюды»
Вязкости — минерал трудно сломать. Пр:«жадент»- разновидность пироксена.
Спаянности

Если мы продолжим обсуждать эту тему, то тут можно написать научную работу.

из вольфрама с ураном, 50 на 50% будет самый прочный прут.

Совершенно не разбираюсь, почему Вы так думаете?

Самый прочный на натяжение металл на планете, рений. Нить рения, в 7 раз тоньше человеческого волоса выдерживает тяжеленную гирю.

Источник: всё та же советская книжка.

Кристаллическое железо, имхо.
Какое именно? У кристаллических решёток есть несколько модификаций, по разному себя ведущих в условиях различной температуры и давления.из вольфрама с ураном
Почему?
на сгибание если два прута попробовать
То бишь на упругость?

Вообще-то титан, но тип стали не оговорён, поэтому трудно сказать. «Теоретическое» железо сразу идёт в топку, сколько его не закаливай и не отпускай.

Вообще-то титан, но тип стали не оговорён, поэтому трудно сказать. «Теоретическое» железо сразу идёт в топку, сколько его не закаливай и не отпускай.
Почему титан? Очень многое зависит от ковки, закалки и прочих операций.
Титан пластичен и лёгок, но он отнюдь не самый прочный, в экстремальных условиях, как раз титан идёт в топку.

Фактическая прочность сплава зависит не только от его твёрдости, важную роль играет пластичность, зёрна всё равно будут сдвигаться, вызывая деформацию, если сплав не пластичен, сколь твёрдым бы он не был, толку это не даст. Как танк без бензина и снарядов.

Цитата:
ewg777, 8х4х65= около 2 тонн.
Прочность деревянного кузова DKW F8, 1939. На едущем автомобиле стоят не менее 28 человек
Так пишу же. что больше чем 28

8 человек по оси Х, умноженных на 4 человека по оси Y и умножаем на предположительную массу каждого человека, учитывая рожеаш, 65 кг.

Собственно, вся цель этих операций и состоит в упорядочивании кристаллической решётки, так что при равных обработках титан опять же будет первым. ИМХО.
То есть как в упорядочивании? Не понимаю.
Не ковка не легирование не влияет на аллотропию, если кристаллическая решётка была гранецентрированная то она такой и останется и после ковки и после термообработки.

Или под упорядочиванием подразумевается что-то другое?

То есть как в упорядочивании?
В приближении реальных характеристик к идеальным, через уменьшение дефектов кристаллической решётки.

Легирование, это отдельный химический процесс, к физическим обработкам он отношения не имеет, и дефекты кристаллической решётки в сплаве сам по себе не уменьшает.

В приближении реальных характеристик к идеальным, через уменьшение дефектов кристаллической решётки.

Легирование, это отдельный химический процесс, к физическим обработкам он отношения не имеет, и дефекты кристаллической решётки в сплаве сам по себе не уменьшает.
Спасибо, понятно 🙂

Про мост, эта технология с нитями, первый раз вроде была применена в Америке. Намного интереснее как же удалось установить эти опоры, так чтобы они выдерживают землетрясение в 8.5 баллов. Я конечно понимаю там огромные основы и всё такое, но плиты то двигаются, как он ещё не развалился там.

По новостям сказали, что он окупится только в 2040-м. :rolleyes:

По новостям сказали, что он окупится только в 2040-м.

Такой мост окупится после первого землетрясения.))

Наверное сейчас прочность определяет не свойства металла, а уровень развития нанотехнологий и успешное применение их к металлу.

Сталь и титан — это сплавы. (старые технологии, но не устаревшие))

Наверное сейчас прочность определяет не свойства металла, а уровень развития нанотехнологий и успешное применение их к металлу.
Да ну.
Давайте не будем выдумывать. 🙂 Нанотехнологии всяческие, там наверное просто хорошая инженерная идея вот и всё. Минимальными средствами достигнут максимальный результат. То что там 160кг на 5мм диаметра, это я так думаю просто элементарная механика, распределение нагрузки и всё такое.
Но не нанотехнологии 😉

Кофейник добавил 15.11.2009 в 17:17
Сталь и титан — это сплавы. (старые технологии, но не устаревшие))
Титан, вообще ни разу не сплав, как школьник вам говорю, самый что ни на есть настоящий металл, присутствующий в периодической таблице Димки Менделеева. 🙂

Чиго-чиго?
Титан, вообще ни разу не сплав.

Я его к сплавам отнес. ))))))) Сплавил его из таблицы Менделеева 🙂