История развития производства титана.

Титан и сплавы на основе титана.

Впервые в нашей стране титановая губка в промышленных условиях была получена в феврале 1954 г. на Подольском химико-металлургическом заводе.

Большую роль в решении проблемы титана сыграли Институт металлургии имени А.А. Байкова Академии наук СССР, Государственный институт редкометаллической промышленности и другие, а также ученые и специалисты, передовики производства титановой промышленности.

Впервые соединение титана было обнаружено в 1771 г. английским минералогом-любителем Мак-Грегором, который выделил его из черного песка долины Менаккан в виде оксида и назвал “менаккин”.

Независимо от него немецкий химик Клапорт в 1775 г. обнаружил оксид доселе неизвестного ему элемента и назвал его титаном.

Однако для установления достоверных свойств титана потребовалось более ста лет. Трудности получения чистого титана заключались в том, что он является одним из наиболее химически активных элементов и при температуре восстановления его соединений энергично реагирует с атмосферным воздухом, кислородом, водородом, азотом, углеродом и практически со всеми материалами, из которых изготавливались реакторы для его получения. Поэтому попытки многих исследователей получить титан с минимальным содержанием примесей заканчивались неудачно.

Принято считать, что впервые достаточно чистый титан был получен в 1910 г. американским ученым Хантером путем восстановления натрием очищенного четыреххлористого титана в стальной бомбе, из которой был вытеснен воздух (натриетермический способ). В 30-х годах прошлого столетия в Люксембурге Вильгельм Кролль получил титан необходимой чистоты при восстановлении очищенного четыреххлористого титана магнием в атмосфере чистого аргона в реакторе.

В результате всесторонних исследований в изучении титана было установлено, что данное этому металлу название полностью оправдывается его замечательными механическими свойствами и коррозийной стойкостью. Плотность титана почти в два раза ниже, чем у стали, а отношение прочностных свойств к плотности (удельная прочность) у титана и сплавов на его основе значительно выше, чем у конструкционных сталей, сплавов на основе алюминия и других цветных металлов.

Особенно ярко это преимущество титана проявляется при повышенных (примерно до 500 ⁰С) температурах, при которых стали и алюминиевые сплавы резко разупрочняются, а титановые сплавы практически не теряют прочности. Так, при 300 ⁰С сплавы на основе титана обладают прочностью, которая в 8-10 раз выше прочности алюминиевых сплавов.

Титан и сплавы на его основе хорошо поддаются обработке давлением и сварке, сохраняют высокие механические свойства и при пониженных температурах и, в большинстве случаев, обладают очень слабой магнитной восприимчивостью.

Другим важным достоинством титана является его исключительно высокая химическая стойкость по отношению к очень многим агрессивным средам неорганического и органического происхождения, морской воде, физиологическим растворам и пищевым кислотам.

Благодаря этим и другим качествам титан и его сплавы широко используются в современных сверхзвуковых самолетах и аэробусах, подводных лодках и морских судах, в химическом оборудовании, оборудовании для опреснения морской воды и пищевой промышленности, а также в других областях современной техники.

Несмотря на высокую стоимость титана во многих случаях применение оборудования из него с учетом значительно большого срока службы и снижения затрат на ремонты дает высокий технико-экономический эффект. По мере дальнейшего увеличения выпуска титана и совершенствования технологии его производства, а также снижения расхода материала на выпуск полуфабрикатов и изделий из него эффективность применения титана в различных отраслях промышленности будет расти.