Titāna dzelzs īpašības un pielietojums

Titāna atomu svars ir 47,90. Ārējā elektroniskā struktūra ir 3d4s. Kušanas temperatūra 1667 grādi. Vārīšanās temperatūra 3285 grādi. Blīvums (20 grādi) 4,5g/cm3. Titānam ir salīdzinoši aktīvas ķīmiskās īpašības, un tas var veidot stabilus savienojumus ar skābekli, slāpekli, sēru un oglekli.
Titāna dzelzs tiek izmantots kā deoksidētājs, degazētājs un oglekļa sēra stabilizators tērauda ražošanā. Nogalināta tērauda ražošana, izmantojot titāna deoksidāciju, var samazināt segregāciju tērauda lietņa augšējā daļā, uzlabot tērauda kvalitāti un palielināt tērauda lietņa ražu. Titāns var apvienoties ar izkausētā tēraudā izšķīdinātu slāpekli, veidojot stabilu titāna nitrīdu, kas var novērst slāpekļa negatīvo ietekmi uz tērauda īpašībām. Titāns reaģē ar sēru izkausētajā tēraudā, veidojot titāna sulfīdu, kas var novērst dzelzs sulfīda veidošanos, kas izraisa termisku trauslumu. Titāns un ogleklis rada ārkārtīgi stabilu titāna karbīdu, un titāna karbīda daļiņas var novērst tērauda graudu augšanu, uzlabot tērauda struktūru un uzlabot tērauda izturību. Ķīmiskā afinitāte starp titānu un oglekli ir lielāka nekā starp hromu un oglekli. Titāna dzelzs pievienošana nerūsējošajam tēraudam, lai fiksētu oglekli, var novērst hroma samazināšanos nerūsējošā tērauda graudu robežās un uzlabot tā izturību pret koroziju. Pēdējos gados titāns ir izmantots kā mikrosakausēšanas elements augstas stiprības mazleģēta tērauda ražošanā. Titāna pievienošana čugunam palīdz radīt smalkgraudainu grafītu, kā arī palīdz atgāzēt, barot, attīrīt un uzlabot lējumu struktūru, uzlabojot lējumu nodilumizturību. Titāna pievienošana karstumizturīgajam čugunam var uzlabot čuguna sastāvdaļu karstumizturību. Turklāt titānu saturošus kompozītu sakausējumus izmanto kā piedevas supersakausējumu un alumīnija sakausējumu ražošanā. Titāna dzelzs izmantošana kā pārklājuma sastāvdaļa metināšanas elektrodos var uzlabot metināšanas kvalitāti.
Titāna dzelzs ir īpašs sakausējums ar plašu pielietojumu klāstu. To pievieno kā leģējošu elementu tērauda ražošanas procesā, lai uzlabotu graudu struktūru, fiksētu intersticiālos elementus (C, N) un uzlabotu tērauda izturību. Kausējot nerūsējošo tēraudu un karstumizturīgo tēraudu, titāns un ogleklis apvienojas, veidojot stabilus savienojumus, kas var novērst hroma karbīda veidošanos, tādējādi samazinot starpgranulu koroziju un uzlabojot hroma niķeļa nerūsējošā tērauda metināšanas veiktspēju. Deoksidācijas produktu ar titānu ir viegli uzpeldēt, un deoksidācija ar titānu var samazināt tērauda lietņa augšējās daļas atdalīšanu, tādējādi uzlabojot tērauda lietņa kvalitāti un palielinot tērauda lietņa iznākumu. Titāns apvienojas ar slāpekli, kas izšķīdināts izkausētā tēraudā, veidojot stabilu un nešķīstošu titāna nitrīdu. Dzelzs ar augstu titāna saturu ir neaizstājams sakausējuma materiāls augstas temperatūras sakausējumu uz dzelzs bāzes un augstas kvalitātes nerūsējošā tērauda kausēšanai. Uzlabojoties tērauda kvalitātei un pieaugot šķirnēm, prasības titāna dzelzs kvalitātei un daudzveidībai kļūst arvien augstākas. Starptautiskajā tirgū ir liels pieprasījums pēc augsta titāna satura un augsta titāna dzelzs, taču pašlaik Ķīnas dzelzs sakausējumu rūpnīcas parasti ražo tikai parasto vidēja un zema titāna dzelzs saturu. Dzelzs ar augstu titāna saturu ar w (Ti)=65%~75% un w (Al) mazāku vai vienādu ar 4%, tikai daži ražotāji to ir oficiāli ražojuši.