Мифы о титане

Мифы о титане

Несколько мифов о титане

Отвечаю на самые распространённные высказывания-заблуждения относительно титата и изделий из него.

1. Титан — самый прочный и твердый материал.
Ничего подобного, самый прочный и твердый материал в мире — алмаз. Из распространенных жёстких материалов — очень твёрд карбид вольфрама и многие вольфрамо-молибдено-содержащие сплавы. Это — холодные и тяжелые материалы, практически не поддаются мехобработке точением и фрезерованием и для них применяются ещё более сложные и современные технологии обработки. Собственно говоря, подавляющее большинство самого крепкого металлорежущего инструмента изготавливается из разновидностей комбинаций вольфрама с другими твёрдыми элементами, в том числе инструмента для обработки титана. Вольфрамосодержащие сплавы относятся к твердосплавным материалам. Для изготовления ювелирки практически не применяются, лишь изредка, т.к. для изготовления сложных изделий из вольфрамосодержащих материалов требуются слишком огромные производственные мощности, оправданные только в машиностроении и металлопроизводстве, где такая ювелирка считается не слишком крутым бонусом к основному виду деятельности. Ниже — схема замера твёрдости интендером твердомера, в различных единицах.

2. Титан не царапается.
Царапается, еще как. Правда, различия в царапучести марок — достаточно выраженные и заметны даже простым глазом. На этот параметр влияет химический состав сплава и тип пост-обработки заготовки. Титаны топовых марок, изделия из которых служат во всей своей красе долго, стоят дорого и достать их чрезвычайно трудно. А дешевые марки лежат в продаже на любом складе металлобазы и стоят копейки, но изделия из них выходят и дешевые, но качеством блистать не будут. Однако, стоит отметить, что драгоценные металлы царапаются сильнее минимум вдвое, чем самая дешманская марка титана. Какой-то тип титанового сплава поцарапать легко, какой-то сложнее, какой-то ещё сложнее. В любом случае те, кто утверждают, что титан не царапается — врут. Однако, для улучшения твёрдости поверхности можно наносить на изделия спецпокрытия, которые значительно повысят износостойкость. Картинка «зацарапанной поверхности» прилагается.

3. Титан абсолютно биосовместим.
Почти правда. Однако, всего лишь почти. Существует несколько био-несовместимых (точнее, аллергенных) марок, содержащие вредные примеси (но эти марки достаточно редки и врядли мастеру попадутся именно они, но чем чёрт не шутит), также подобные примеси, вызывающие аллергию, некрозы или как минимум, неприятные ощущения могут встречаться и в дешевых марках из-за заниженного контроля качества состава на производстве («Зачем ведь, спрашивается, проверять эти образцы на биосовместимость, заморачиваться с идеальной очисткой, когда мы собираемся делать из них корпус для термостата космической станции, который к тому же будет находиться снаружи корабля?»). Поэтому перед изготовлением ювелирки и бижутерии порядочный мастер-ювелир всегда отнесёт образец материала на хим.анализ, и только потом предложит клиенту. Ниже- красивая картинка зубного импланта.

4. Изделия из титана должны стоить дешево, ведь титан — очень дешевый материал.
Самое распространённое заблуждение! Титан по сравннию с драгоценными металлами, конечно, стоит недорого, однако:

а) Есть очень большие проблемы в приобретении хороших марок в небольшом количестве, т.к. такой титан продаётся только большими промышленными партиями, а то и вообще не продаётся — дай-то Бог, чтобы вы смогли купить какой-нибудь обрезок из остатков «с барского стола» космической и военной промышленности, авось и повезёт. Самый дорогой титан в мире стоит около 1500 долларов за килограмм, самый дешёвый — около 1500 рублей за килограмм (по данным на 2019 год)

б) Самую большую часть стоимости изделий составляет именно обработка титана, так как она требует наличия уникального дорогостоящего инструмента и большого количества времени, а время — ресурс невосполняемый. Тем более, чем лучше титан, тем дороже инструмент и больше времени уходит на изготовление при соблюдении технологии изготовления изделий. Чтобы сделать качественно, с соблюдением всех допусков и параметров, технологию нарушать нельзя, иначе — брак и впустую потраченный материал. Ведь можно сделать хорошо, и тогда, изделие никак не будет дешёвым, а можно сделать как попало, без претензий на точность, ну или чтобы только создать иллюзию качества. А закрепка камней в титан — отдельная статья геморроя мастера, как выяснилось, разные марки титана требуют разного подхода к закрепке различных вставок, всё не так просто с ним — капризен, пружинит, и требует не совсем ювелирного (а более крутого) и дорогого инструмента при вставке и закрепке. Ниже — видео захватывающей работы пятикоординатного токарно-фрезерного станка — это одна из топовых технологий обработки металла, в том числе и титана. Использование подобных технологий для изготовления ювелирных изделий ну никак не может стоить дёшево. Смотрите.

Запомните, в производстве есть три волшебных слова, три составляющие, позволяющие комбинировать друг друга в различных позициях, однако всегда, всегда одно из слов будет лишним. Это «быстро», «качественно» и «недорого».

5. Чистый титан лучше всего.
Смотря для каких целей и задач. Относительно чистый титан российского и зарубежного реестра стоит дёшево, однако обладает прочностью и твердостью немногим выше золота и серебра, а низкий уровень этих параметров даст зацарапать идеально выведенную поверхность в течении первого дня эксплуатации. Если уж сильные претензии к чистоте материала и предъявляются, то существуют иодидный и аффинированные титаны, однако вы не обрадуетесь цене на них. Ну, а самый распространённый относительно чистый и «простенький» титан применяется, в основном для удешевления бижутерной продукциии, не претендующей на качество поверхности, при создании очень сложных геометрических форм, или в случае использования его в технологии литья или какой-либо другой, не слишком дорогостоящей технологии обработки.

Касательно преимуществ и уникальности титановых сплавов, то стоит однозначно отметить их стойкость к коррозии (какие-то больше, какие-то меньше, но в бьтовых средах титан, как правило, не корродирует), при их лёгкости, высокой прочности, относительно высокой, а иногда и очень высокой твердости и практически абсолютной биосовместимости (см. выше). Титан не темнеет, не тускнеет со временем, не окисляется в агрессивных моющих химикалиях, а хорошо изготовленные изделия из качественного титана выглядят великолепно, некоторые из них — действительно плохо царапаются и долго служат своим превосходным внешним видом.

Источник:
http://www.livemaster.ru/topic/3222014-article-mify-o-titane

Коррозия титана

Коррозия титана – разрушение метала под воздействием агрессивной окружающей среды.

Стандартный электродный потенциал титана для реакции Ti 3+ + 3e → Ti равен -1,21В, а для процесса Ti 2+ + 2e → Ti составляет -1,63 В. Титан является активным металлом.

Плотность титана — 4,54 г/см 3 .

Температура плавления – 1725 ºС.

Титан отличается инертностью во многих средах, т.к. склонен к пассивации. Металл устойчив во многих окислительных средах, содержащих хлорид-ионы. Коррозия титана может проходить только при высоких температурах. Это объясняется тем, что в присутствии любых окислителей поверхность чистого титана почти моментально покрывается тончайшей защитной и сплошной пленкой его оксида.

Титан и его сплавы обладают исключительной стойкостью в атмосфере, морской воде, морской атмосфере.

С титановым порошком или проволокой необходимо обращаться очень осторожно, т.к. при контакте с окислителями они мгновенно окисляются, образуя взрыв (пирофорность титанового порошка).

На воздухе коррозия титана наблюдается только при температуре выше 1200 ºС. Металл возгорается, а на его поверхности образуются оксидные фазы переменного состава.

Коррозия титана под воздействием кислот

Метал устойчив во многих разбавленных кислотах. Абсолютно стоек в азотной кислоте (сильный окислитель) любых концентраций и температур (вплоть до температуры кипения). При взаимодействии с дымящей азотной кислотой коррозия титана, пересыщенной свободными диоксидами азота, титан бурно реагирует (проходит небольшой взрыв). При добавлении небольшого количества воды (1 – 2 %) реакция сразу же прекращается.

В соляной кислоте титан стоек только при условиях: температура 60 ºС, а концентрация не выше 3%; температура 100 ºС и концентрация кислоты не выше 0,5%. При повышении концентрации и температуры титан корродирует с выделением водорода. Чтобы немного снизить скорость коррозии титана в соляной кислоте вводят окислители, такие, как HNO3, K2Cr2O7, H2O2, KMnO4.

При невысоких температурах (до 35 ºС) титан обладает устойчивостью к воздействию фосфорной кислоты, концентрации до 30%.

Коррозия титана наблюдается и в плавиковой кислоте. Чем выше концентрация – тем быстрее растворяется металл. Реакция происходит благодаря образованию комплексного аниона (TiF6) 2- , который выступает в качестве комплексообразователя. Даже в 1% HF коррозия титана идет с большой скоростью. Это самая агрессивная для титана среда.

Читайте также  Масляный стеклорез: устройство, выбор, заправка, особенности работы

Металл корродирует при контакте с серной кислотой. Наиболее интенсивное растворение титана в серной кислоте наблюдается при концентрациях раствора 40 % и 70%. Скорость коррозии может достигать 15 мм/год. Если концентрация раствора серной кислоты не превышает 2% — коррозия титана не протекает даже при температурах до 95 ºС.

При взаимодействии с большинством органических кислот (винная, уксусная, молочная) коррозия титана протекает очень слабо.

Коррозия титана под влиянием щелочей

Титан устойчив при воздействии большинства разбавленных щелочей.

В растворе NaOH, концентрацией до 20%, титан не корродирует. А при нагреве в более концентрированной щелочи титан постепенно растворяется, образуя соль Na2TiO3 (соль титановой кислоты).

Источник:
http://www.okorrozii.com/korrozia-titana.html

Титановая сталь ржавеет или нет

Точная идентификация металлов с определением их химического состава при наличии примесей может быть выполнена только в лабораторных условиях или с использованием специального оборудования. Отличить титан от нержавеющей стали аустенитного класса или алюминия довольно сложно. Особенно если у вас имеется один образец и сравнивать не с чем. Все три металла являются парамагнетиками и не реагируют на магнит, имеют серебристый цвет и похожий удельный вес. Но есть несколько проверенных простых способов отличить титан от легированной стали и алюминия.

Самый доступный и простой

Этот метод основан на способности титана оставлять характерные темные следы на поверхности стекла и кафельной плитки. При этом металл не царапает стекло, а именно рисует на его поверхности. Смыть такой след можно только раствором плавиковой кислоты (HF). А нержавеющая сталь может поцарапать стекло, но темного следа не оставит. Алюминий вообще не способен нанести никаких повреждений.

Использование абразивных материалов

Во время обработки металла на точильном станке или при резком продольном трении по абразивной поверхности точильного камня контакт титана сопровождается россыпью искр ярко-белого цвета. При отсутствии абразива можно использовать мелкий напильник или даже простой бетон, хотя эффект будет меньшим.

Искры от нержавеющей стали имеют желтый и красный оттенок. Их вылетает намного меньше, а на бетоне и напильнике не будет совсем. Некоторые сорта нержавеющих сталей были разработаны, как пожаробезопасные. Искрообразование во время обработки таких металлов не возможно технологически. При трении алюминия по образивной поверхности искры не выделяются, но могут оставаться характерные серебристые следы на поверхности.

Такой тест на возможность образования искр наиболее популярный и простой, поскольку цвет действительно отличается очень сильно, а их полное отсутствие сразу говорит о том, что этот металл не титан.

Проверка на гальваническую реакцию

Для проведения этого теста потребуется источник постоянного тока с напряжением около 12 В. Это может быть автомобильный аккумулятор или преобразующий трансформатор. Соедините через провод плюс батареи с исследуемым образцом, а минус с металлическим стержнем, на конце которого намотана вата, марля или кусок хлопчатобумажной ткани. Намочите вату слабым раствором соляной кислоты или обычной кока-колой.

Если это титан, то при прикосновении к металлу его поверхность будет окрашиваться в результате образования оксидной пленки. Цветовой оттенок зависит от величины напряжения, концентрации кислоты в растворе и времени воздействия. Нержавеющие сплавы и алюминий данной реакции не подвержены.

Сравнение удельного веса

Всем известно, что алюминий это самый легкий из этих трех металлов, а сталь самая тяжелая. Но как определить, если у вас один образец и сравнивать не с чем? Это можно сделать путем измерений и вычисления плотности или удельного веса материала, который примерно составляет:

  • 2,7 г/см3 для алюминия;
  • 4,5 г/см3 у титана;
  • 7,8 г/см3 у нержавейки.

Этот способ определения требует наличия точных весов и емкости для погружения образца в воду.

После взвешивания металла необходимо определить его объем. Проще всего воспользоваться для этого, известным со школы законом Архимеда, погрузив образец в жидкость. Изменение уровня воды покажет искомую величину.

Это более сложный и длительный вариант определения и поэтому используют его очень редко. Но он тоже дает результаты и должен рассматриваться.

О других свойствах титана

В отдельных случаях определение металла можно произвести простыми и весьма оригинальными способами:

  • титановая стружка довольно легко воспламеняется и горит;
  • этот металл хороший теплоизолятор и при нагреве одного края образца остальная часть будет холодной;
  • низкая теплопроводность дает ощущение теплого предмета в руках в отличие от холодной стали и алюминия.

И последнее, ударьте по образцу молотком, в результате на стали следов не останется, на титане образуется небольшая вмятина, а алюминий пострадает больше всего.

Ржавеет ли » цепь титановая сталь»

Когда ее намочишь? !

Титан является самым прочным металлом, используемым для изготовления ювелирных украшений.

Он очень устойчив к коррозии и царапинам. Украшения из него можно носить всю жизнь.

Они не требуют особого ухода.

Со временем на поверхности изделий образуется естественный оксидный слой, который придает украшениям блеск и защищает его от воздействий окружающей среды.
Этот слой может быть отполирован, для этого украшение следует отнести ювелиру. Оксидный слой не портит внешний вид аксессуаров.

Коррозия титана – разрушение метала под воздействием агрессивной окружающей среды.

Стандартный электродный потенциал титана для реакции Ti 3+ + 3e → Ti равен -1,21В, а для процесса Ti 2+ + 2e → Ti составляет -1,63 В. Титан является активным металлом.

Плотность титана – 4,54 г/см 3 .

Температура плавления – 1725 ºС.

Титан отличается инертностью во многих средах, т.к. склонен к пассивации. Металл устойчив во многих окислительных средах, содержащих хлорид-ионы. Коррозия титана может проходить только при высоких температурах. Это объясняется тем, что в присутствии любых окислителей поверхность чистого титана почти моментально покрывается тончайшей защитной и сплошной пленкой его оксида.

Титан и его сплавы обладают исключительной стойкостью в атмосфере, морской воде, морской атмосфере.

С титановым порошком или проволокой необходимо обращаться очень осторожно, т.к. при контакте с окислителями они мгновенно окисляются, образуя взрыв (пирофорность титанового порошка).

На воздухе коррозия титана наблюдается только при температуре выше 1200 ºС. Металл возгорается, а на его поверхности образуются оксидные фазы переменного состава.

Коррозия титана под воздействием кислот

Метал устойчив во многих разбавленных кислотах. Абсолютно стоек в азотной кислоте (сильный окислитель) любых концентраций и температур (вплоть до температуры кипения). При взаимодействии с дымящей азотной кислотой коррозия титана, пересыщенной свободными диоксидами азота, титан бурно реагирует (проходит небольшой взрыв). При добавлении небольшого количества воды (1 – 2 %) реакция сразу же прекращается.

В соляной кислоте титан стоек только при условиях: температура 60 ºС, а концентрация не выше 3%; температура 100 ºС и концентрация кислоты не выше 0,5%. При повышении концентрации и температуры титан корродирует с выделением водорода. Чтобы немного снизить скорость коррозии титана в соляной кислоте вводят окислители, такие, как HNO3, K2Cr2O7, H2O2, KMnO4.

При невысоких температурах (до 35 ºС) титан обладает устойчивостью к воздействию фосфорной кислоты, концентрации до 30%.

Коррозия титана наблюдается и в плавиковой кислоте. Чем выше концентрация – тем быстрее растворяется металл. Реакция происходит благодаря образованию комплексного аниона (TiF6) 2- , который выступает в качестве комплексообразователя. Даже в 1% HF коррозия титана идет с большой скоростью. Это самая агрессивная для титана среда.

Металл корродирует при контакте с серной кислотой. Наиболее интенсивное растворение титана в серной кислоте наблюдается при концентрациях раствора 40 % и 70%. Скорость коррозии может достигать 15 мм/год. Если концентрация раствора серной кислоты не превышает 2% – коррозия титана не протекает даже при температурах до 95 ºС.

При взаимодействии с большинством органических кислот (винная, уксусная, молочная) коррозия титана протекает очень слабо.

Коррозия титана под влиянием щелочей

Титан устойчив при воздействии большинства разбавленных щелочей.

В растворе NaOH, концентрацией до 20%, титан не корродирует. А при нагреве в более концентрированной щелочи титан постепенно растворяется, образуя соль Na2TiO3 (соль титановой кислоты).

Источник:
http://topsamoe.ru/titanovaja-stal-rzhaveet-ili-net/

Двоякость свойств металла титан

Многих интересует немного загадочный и не до конца изученный титан — металл, свойства которого отличаются некоторой двоякостью. Металл и самый прочный, и самый хрупкий.

Его открыли двое ученых с разницей в 6 лет — англичанин У. Грегор и немец М. Клапрот. Название титана связывают, с одной стороны, с мифическими титанами, сверхъестественными и бесстрашными, с другой стороны, с Титанией — королевой фей.
Это один из самых распространенных в природе материалов, но процесс получения чистого металла отличается особой сложностью.

Читайте также  10 лучших детекторов скрытой проводки – рейтинг 2020

Свойства титана

22 химический элемент таблицы Д. Менделеева Titanium (Ti) относится к 4 группе 4 периода.

Цвет титана серебристо-белый с выраженным блеском. Его блики переливаются всеми цветами радуги.

Это один из тугоплавких металлов. Он плавится при температуре +1660 °С (±20°). Титан отличается парамагнитностью: он не намагничивается в магнитном поле и не выталкивается из него.
Металл характеризуется низкой плотностью и высокой прочностью. Но особенность этого материала заключается в том, что даже минимальные примеси других химических элементов кардинально изменяют его свойства. При наличии ничтожной доли других металлов титан теряет свою жаропрочность, а минимум неметаллических веществ в его составе делают сплав хрупким.
Эта особенность обуславливает наличие 2 видов материала: чистого и технического.

  1. Титан чистого вида используют там, где требуется очень легкое вещество, выдерживающее большие нагрузки и сверхвысокие температурные диапазоны.
  2. Технический материал применяется там, где ценятся такие параметры, как легкость, прочность и устойчивость к коррозии.

Вещество обладает свойством анизотропности. Это означает, что металл может изменять свои физические характеристики, исходя из приложенных усилий. На эту особенность следует обращать внимание, планируя применение материала.

Проведенные исследования свойств титана в нормальных условиях подтверждают его инертность. Вещество не реагирует на элементы, находящиеся в окружающей атмосфере.
Изменение параметров начинается при повышении температуры до +400°С и выше. Титан вступает в реакцию с кислородом, может воспламеняться в азоте, впитывает газы.
Эти свойства затрудняют получение чистого вещества и его сплавов. Производство титана основано на применении дорогостоящей вакуумной аппаратуры.

Титан и конкуренция с другими металлами

Этот металл постоянно сравнивают с алюминием и сплавами железа. Многие химические свойства титаназначительно лучше, чем у конкурентов:

  1. По механической прочности титан превосходит железо в 2 раза, а алюминий в 6 раз. Прочность его увеличивается при снижении температуры, чего не отмечается у конкурентов.
    Антикоррозионные характеристики титана значительно превышают показатели других металлов.
  2. При температурах окружающей среды металл абсолютно инертен. Но при повышении температуры свыше +200°С вещество начинает поглощать водород, изменяя свои характеристики.
  3. При более высоких температурах титан вступает в реакции с другими химическими элементами. Он обладает высокой удельной прочностью, что в 2 раза превосходит свойства лучших сплавов железа.
  4. Антикоррозионные свойства титана значительно превышают показатели алюминия и нержавеющей стали.
  5. Вещество плохо проводит электричество. Титан имеет удельное электросопротивление в 5 раз выше, чем у железа, в 20 раз, чем у алюминия, и в 10 раз выше, чем у магния.
  6. Титан характеризуется низкой теплопроводностью, это обусловлено низким коэффициентом температурного расширения. Она меньше в 3 раза, чем у железа, и в 12, чем у алюминия.

Какими способами получают титан?

Материал занимает 10 место по распространению в природе. Существует около 70 минералов, содержащих титан в виде титановой кислоты или его двуокиси. Наиболее распространенные из них и содержащие высокий процент производных металла:

Основные залежи титановых руд находятся в США, Великобритании, Японии, большие месторождения их открыты в России, Украине, Канаде, Франции, Испании, Бельгии.

Получение металла из них стоит очень дорого. Ученые разработали 4 способа производства титана, каждый из которых рабочий и эффективно используется в промышленности:

  1. Магниетермический способ. Добытое сырье, содержащее титановые примеси, перерабатывают и получают диоксид титана. Это вещество подвергается хлорированию в шахтных или солевых хлораторах при повышенном температурном режиме. Процесс очень медленный, ведется в присутствии углеродного катализатора. При этом твердый диоксид переводится в газообразное вещество – тетрахлорид титана. Полученный материал восстанавливается магнием или натрием. Сплав, образовавшийся при реакции, подвергают нагреванию в вакуумной установке до сверхвысоких температур. В результате реакции происходит испарение магния и его соединений с хлором. В конце процесса получают губкоподобный материал. Его плавят и получают титан высокого качества.
  2. Гидридно-кальциевый способ. Руду подвергают химической реакции и получают гидрид титана. Следующий этап – разделение вещества на составляющие. Титан и водород выделяют в процессе нагревания в вакуумных установках. По окончании процесса получают оксид кальция, который отмывают слабыми кислотами. Первые два способа относятся к промышленному производству. Они позволяют получать в кратчайшие сроки чистый титан с относительно небольшими издержками.
  3. Электролизный метод. Титановые соединения подвергают воздействию током большой силы. В зависимости от исходного сырья, соединения разделяются на составляющие: хлор, кислород и титан.
  4. Йодидный способ или рафинирование. Полученный из минералов диоксид титана обдают парами йода. В результате реакции образуется йодид титана, который нагревают до высокой температуры – +1300…+1400°С и воздействуют на него электрическим током. При этом из исходного материала выделяются составляющие: йод и титан. Металл, полученный данным способом, не имеет примесей и добавок.

Области применения

Применение титана зависит от степени его очистки от примесей. Наличие даже небольшого количества других химических элементов в составе сплава титана кардинально меняет его физико-механические характеристики.

Титан с некоторым количеством примесей называется техническим. Он имеет высокие показатели коррозийной стойкости, это легкий и очень прочный материал. От этих и других показателей зависит его применение.

  • В химической промышленности из титана и его сплавов изготавливают теплообменники, различного диаметра трубы, арматуру, корпуса и детали для насосов различного назначения. Вещество незаменимо в местах, где требуются высокая прочность и стойкость к кислотам.
  • На транспорте титан используют для изготовления деталей и агрегатов велосипедов, автомобилей, железнодорожных вагонов и составов. Применение материала уменьшает вес подвижных составов и автомобилей, придает легкость и прочность велосипедным деталям.
  • Большое значение титан имеет в военно-морском ведомстве. Из него изготавливают детали и элементы корпусов для подводных лодок, пропеллеры для лодок и вертолетов.
  • В строительной промышленности применяется сплав цинк-титан. Он используется как отделочный материал для фасадов и кровель. Этот очень прочный сплав имеет важное свойство: из него можно изготавливать архитектурные детали самой фантастической конфигурации. Он может принимать любую форму.
  • В последнее десятилетие титан широко применяют в нефтедобывающей отрасли. Сплавы его применяют при изготовлении оборудования для сверхглубокого бурения. Материал используется для изготовления оборудования для добычи нефти и газа на морских шельфах.

Чистый титан имеет свои области применения. Он нужен там, где необходима стойкость к высоким температурам и при этом должна сохраняться прочность металла.

Его применяют в:

  • авиастроении и космической отрасли для изготовления деталей обшивки, корпусов, элементов крепления, шасси;
  • медицине для протезирования и изготовления сердечных клапанов и других аппаратов;
  • технике для работы в криогенной области (здесь используют свойство титана – при снижении температуры усиливается прочность металла и не утрачивается его пластичность).

В процентном соотношении использование титана для производства различных материалов выглядит так:

  • на изготовление краски используется 60 %;
  • пластик потребляет 20 %;
  • в производстве бумаги используют 13 %;
  • машиностроение потребляет 7 % получаемого титана и его сплавов.

Сырье и процесс получения титана дорогостоящие, затраты на его производство компенсируются и окупаются сроком службы изделий из этого вещества, его способностью не менять свой внешний вид за весь период эксплуатации.

Источник:
http://ometallah.com/svojstva/dvoyakost-titana.html

Учимся отличать титан, алюминий, нержавеющую сталь, бериллий и магний

Точная идентификация металлов с определением их химического состава при наличии примесей может быть выполнена только в лабораторных условиях или с использованием специального оборудования. Отличить титан от нержавеющей стали аустенитного класса или алюминия довольно сложно. Особенно если у вас имеется один образец и сравнивать не с чем. Все три металла являются парамагнетиками и не реагируют на магнит, имеют серебристый цвет и похожий удельный вес. Но есть несколько проверенных простых способов отличить титан от легированной стали и алюминия.

Самый доступный и простой

Этот метод основан на способности титана оставлять характерные темные следы на поверхности стекла и кафельной плитки. При этом металл не царапает стекло, а именно рисует на его поверхности. Смыть такой след можно только раствором плавиковой кислоты (HF). А нержавеющая сталь может поцарапать стекло, но темного следа не оставит. Алюминий вообще не способен нанести никаких повреждений.

Использование абразивных материалов

Во время обработки металла на точильном станке или при резком продольном трении по абразивной поверхности точильного камня контакт титана сопровождается россыпью искр ярко-белого цвета. При отсутствии абразива можно использовать мелкий напильник или даже простой бетон, хотя эффект будет меньшим.

Читайте также  Зачем нужен трансформатор напряжения

Искры от нержавеющей стали имеют желтый и красный оттенок. Их вылетает намного меньше, а на бетоне и напильнике не будет совсем. Некоторые сорта нержавеющих сталей были разработаны, как пожаробезопасные. Искрообразование во время обработки таких металлов не возможно технологически. При трении алюминия по образивной поверхности искры не выделяются, но могут оставаться характерные серебристые следы на поверхности.

Такой тест на возможность образования искр наиболее популярный и простой, поскольку цвет действительно отличается очень сильно, а их полное отсутствие сразу говорит о том, что этот металл не титан.

Проверка на гальваническую реакцию

Для проведения этого теста потребуется источник постоянного тока с напряжением около 12 В. Это может быть автомобильный аккумулятор или преобразующий трансформатор. Соедините через провод плюс батареи с исследуемым образцом, а минус с металлическим стержнем, на конце которого намотана вата, марля или кусок хлопчатобумажной ткани. Намочите вату слабым раствором соляной кислоты или обычной кока-колой.

Если это титан, то при прикосновении к металлу его поверхность будет окрашиваться в результате образования оксидной пленки. Цветовой оттенок зависит от величины напряжения, концентрации кислоты в растворе и времени воздействия. Нержавеющие сплавы и алюминий данной реакции не подвержены.

Сравнение удельного веса

Всем известно, что алюминий это самый легкий из этих трех металлов, а сталь самая тяжелая. Но как определить, если у вас один образец и сравнивать не с чем? Это можно сделать путем измерений и вычисления плотности или удельного веса материала, который примерно составляет:

  • 2,7 г/см3 для алюминия;
  • 4,5 г/см3 у титана;
  • 7,8 г/см3 у нержавейки.

Этот способ определения требует наличия точных весов и емкости для погружения образца в воду.

После взвешивания металла необходимо определить его объем. Проще всего воспользоваться для этого, известным со школы законом Архимеда, погрузив образец в жидкость. Изменение уровня воды покажет искомую величину.

Это более сложный и длительный вариант определения и поэтому используют его очень редко. Но он тоже дает результаты и должен рассматриваться.

О других свойствах титана

В отдельных случаях определение металла можно произвести простыми и весьма оригинальными способами:

  • титановая стружка довольно легко воспламеняется и горит;
  • этот металл хороший теплоизолятор и при нагреве одного края образца остальная часть будет холодной;
  • низкая теплопроводность дает ощущение теплого предмета в руках в отличие от холодной стали и алюминия.

И последнее, ударьте по образцу молотком, в результате на стали следов не останется, на титане образуется небольшая вмятина, а алюминий пострадает больше всего.

Источник:
http://scraptraffic.com/blog/uchimsya-otlichat-titan-alyuminij-nerzhaveyushhuyu-stal-berillij-i-magnij/

Необычные Титановые инструменты и приспособления на каждый день (Aliexpress)

Часто ли вы сталкиваетесь с повседневными предметами, но изготовленными из авиационного титанового сплава? А ведь это могло бы решить определенные проблемы: титан легкий и прочный материал. Это один из самых перспективных металлов в машиностроении. Титановые сплавы встречаются в узких направлениях, например, все мы слышали про титановые оправы для очков или про титановые походные приборы, но теперь стали доступны и повседневные предметы, принадлежности для EDC, необычные инструменты и приспособления. Выбирай Титановые!

Больше всего из титанового ассортимента с Алиэкспресс меня зантересовал данный титановый скальпель. Из-за складной конструкции его легко носить с собой в кармане, и даже, ключах. Предусмотрено специальное кольцо для темляка или кольца брелока. В разложенном состоянии фиксируется замком (типа фрейм-лок). Лезвия стандартные, сменные, как от обычных ножей для моделистов. Данный вариант гораздо удобнее, чем дешевые канцелярские ножи. Стоит ли добавлять, что титан не ржавеет и не вступает в реакцию с агрессивными средами?

из титанового сплава делают необычные (или наоборот — привычные) полезные вещи. Например, можно найти расческу из титана с ЧПУ обработкой. Поставляется в кожаном чехле, есть отверстие под темляк или кольцо. На выбор светная или темная (оксидированная) расческа. При размерах 140 х 38 мм она легкая и не ломается. Можно брать с собой в поездки, путешествия, походы. При контакте с водой не ржавеет — огромный плюс. И не окисляется как латунь или бронза.

Стильное кольцо шириной 8 мм из настоящего титана. Темный оттенок придает оксидированная пленка. На выбор несколько размеров. Кольцо необычайно прочное, дизайн без изысков. На внутренней стороне выбита надпись «titanium». Смотрится гораздо интереснее, чем попсовая бижутерия. В магазине в ассортименте несколько моделей подобных колец, можно выбрать на свой вкус.

Прочное и легкое кольцо для брелока или связки ключей, изготовленное из титановой проволоки. Тип кольца: двойная петля. В лоте на выбор размеры колец: 10 мм, 12 мм, 14 мм, 18 мм, 24 мм, 28 мм, 32 мм. Не ржавеет и не окисляется, служит, как минимум, не хуже стального. И значительно прочнее дешевых алюминиевых колец. Цена за такое кольцо символическая. А вот титан настоящий — это сплас ТС4.

Удобный контейнер для хранения мелочи и важных вещей (лекарства, спички и так далее), для ношения в походах и путешествиях. Контейнер имеет резьбу с уплотнением, и защищает от проникновения влаги или пыли. А титан придает особую прочность и легкость. На выбор три размера: S (50 x 12 мм), M (58 x 15 мм), L (65 x 18 мм). Внутренний диаметр, естественно меньше. На крышке есть отверстие под кольцо или темляк. Материал — титановый сплав.

Недорогая комбинированная ложка/вилка из титанового сплава. Удобный вариант для тех, кто постоянно носит все свое с собой. Пригодится на даче, кемпинге, да и просто сходить на шашлыки. С одной стороны вилки сделано заострение аля ножик. С другой — средняя по размеру столовая ложка. Длина прибора 17 см, а масса не более 20 г. Цена около $3.

Брелок-карабин на ключи с интересной конструкцией. Представляет собой карабин из титанового сплава, толщина 5 мм. В основной части карабина сделана открывалка для бутылок. Пружина выполнена методом лазерной резки в самом металле — используются свойства самого титана. Брелок легкий, и, в отличие от подобных алюминиевых, действительно прочный. В лоте на выбор два цвета (обычный и анодированный). Подойдет для того, чтобы подвесить ключи, рыбацкие принадлежности, какие-либо вещи к рюкзаку и так далее.

Необычный подарок человеку «в теме» — титановая фляжка для жидкостей. В верхней части присутствует логотип, нанесенный лазером. На выбор в лоте несколько вариантов, фляжки объемом от 100 до 200 мл, есть выбор формы, а также подарочный вариант в кожаной отделке. На мой взгляд, последний самый приемлемый по внешнему виду. Такая фляжка будет хорошим подарком рыбаку или охотнику, да и просто человеку, который проводит много времени на улице. Титан имеет плохую теплопроводность, так что имейте это в виду.

Маленький и удобный брелок на ключи. На верхней части сделан прилив с отверстием под кольцо связки ключей или под темляк. Там же и открывашка для бутылок. Передняя часть заострена — можно использовать как шлицевую отвертку (плоскую) или как ломик — просто поддеть что-либо. Материал — титановый сплав ТС4, прочный и легкий. Размеры 60 х 13 х 7 мм. Вес всего 20 граммов.

Предмет для ценителей — пряжка для ремня, изготовленная из титанового сплава. Не окисляется, как бронзовые пряжки, не вступает в контакт с потом, не ржавеет и не теряет «товарный» вид со временем. На выбор несколько пряжек, отличающихся размерами и формой — можете выбрать на свой вкус. Если честно, это как раз то, что я искал. Установка на ремни с винтовым замком занимает пару минут.

Другие интересные подборки можете посмотреть по ссылкам ниже и у меня в профиле.

Источник:
http://www.ixbt.com/live/topcompile/titanovye-instrumenty.html