Vlastnosti a použitie titánového železa

Atómová hmotnosť titánu je 47,90. Vonkajšia elektronická štruktúra je 3d4s. Teplota topenia 1667 stupňov. Bod varu 3285 stupňov. Hustota (20 stupňov) 4,5 g/cm3. Titán má relatívne aktívne chemické vlastnosti a môže vytvárať stabilné zlúčeniny s kyslíkom, dusíkom, sírou a uhlíkom.
Titánové železo sa používa ako deoxidačné činidlo, odplyňovač a stabilizátor uhlíkovej síry pri výrobe ocele. Výroba usmrtenej ocele pomocou deoxidácie titánu môže znížiť segregáciu v hornej časti oceľového ingotu, zlepšiť kvalitu ocele a zvýšiť výťažnosť oceľového ingotu. Titán sa môže kombinovať s dusíkom rozpusteným v roztavenej oceli za vzniku stabilného nitridu titánu, ktorý môže eliminovať nepriaznivé účinky dusíka na vlastnosti ocele. Titán reaguje so sírou v roztavenej oceli za vzniku sulfidu titánu, ktorý môže eliminovať tvorbu sulfidu železa, ktorý spôsobuje tepelné krehnutie. Titán a uhlík vytvárajú extrémne stabilný karbid titánu a častice karbidu titánu môžu zabrániť rastu oceľových zŕn, zjemniť štruktúru ocele a zlepšiť pevnosť ocele. Chemická afinita medzi titánom a uhlíkom je väčšia ako medzi chrómom a uhlíkom. Pridanie titánového železa do nehrdzavejúcej ocele na fixáciu uhlíka môže eliminovať vyčerpanie chrómu na hraniciach zŕn nehrdzavejúcej ocele a zlepšiť jej odolnosť proti korózii. V posledných rokoch sa titán používa ako mikrolegujúci prvok na výrobu vysoko pevnej nízkolegovanej ocele. Pridanie titánu do liatiny pomáha vytvárať jemnozrnný grafit a tiež zohráva úlohu pri odplyňovaní, vyživovaní, čistení a zušľachťovaní štruktúry odliatku, čím sa zlepšuje odolnosť odliatkov voči opotrebovaniu. Pridanie titánu do žiaruvzdornej liatiny môže zlepšiť tepelnú odolnosť liatinových komponentov. Okrem toho sa kompozitné zliatiny obsahujúce titán používajú ako prísady pri výrobe superzliatin a hliníkových zliatin. Použitie titánového železa ako povlakovej zložky vo zváracích elektródach môže zlepšiť kvalitu zvárania.
Titánové železo je špeciálna zliatina so širokým spektrom použitia. Pridáva sa ako legujúci prvok v procese výroby ocele na zjemnenie štruktúry zŕn, fixáciu intersticiálnych prvkov (C, N) a zlepšenie pevnosti ocele. Pri tavení nehrdzavejúcej ocele a žiaruvzdornej ocele sa titán a uhlík spájajú a vytvárajú stabilné zlúčeniny, ktoré môžu zabrániť tvorbe karbidu chrómu, čím sa zníži medzikryštalická korózia a zlepší sa zvárací výkon chrómniklovej nehrdzavejúcej ocele. Produkt dezoxidácie titánom sa ľahko vznáša a dezoxidácia titánom môže znížiť segregáciu na hornej časti oceľového ingotu, čím sa zlepší kvalita oceľového ingotu a zvýši sa výťažnosť oceľového ingotu. Titán sa spája s dusíkom rozpusteným v roztavenej oceli a vytvára stabilný a nerozpustný nitrid titánu. Železo s vysokým obsahom titánu je nevyhnutným zliatinovým materiálom na tavenie vysokoteplotných zliatin na báze železa a vysokokvalitnej nehrdzavejúcej ocele. So zlepšovaním kvality ocele a nárastom odrôd sú požiadavky na kvalitu a rozmanitosť titánového železa stále vyššie a vyššie. Medzinárodný trh má vysoký dopyt po železe s vysokým obsahom titánu, ale v súčasnosti čínske továrne na výrobu ferozliatin vo všeobecnosti vyrábajú iba obyčajné stredné a nízke titánové železo. Pre železo s vysokým obsahom titánu s w (Ti)=65%~75% a w (Al) menším alebo rovným 4% ho oficiálne vyrobilo len málo výrobcov.