Властивості та застосування залізного титану

Атомна маса титану становить 47,90. Зовнішня електронна структура 3d4s. Температура плавлення 1667 градусів. Температура кипіння 3285 градусів. Щільність (20 градусів) 4,5 г/см3. Титан має відносно активні хімічні властивості і може утворювати стійкі сполуки з киснем, азотом, сіркою і вуглецем.
Титанове залізо використовується як розкислювач, дегазатор і стабілізатор сірки в сталеплавинні. Виробництво штампованої сталі з використанням розкислення титану може зменшити сегрегацію у верхній частині сталевого зливка, покращити якість сталі та збільшити вихід сталевого зливка. Титан може поєднуватися з азотом, розчиненим у розплавленій сталі, з утворенням стабільного нітриду титану, який може усунути несприятливий вплив азоту на властивості сталі. Титан реагує з сіркою в розплавленій сталі з утворенням сульфіду титану, який може усунути утворення сульфіду заліза, що спричиняє термічну крихкість. Титан і вуглець створюють надзвичайно стабільний карбід титану, і частинки карбіду титану можуть запобігти зростанню сталевих зерен, покращити структуру сталі та підвищити міцність сталі. Хімічна спорідненість між титаном і вуглецем більша, ніж між хромом і вуглецем. Додавання титанового заліза до нержавіючої сталі для фіксації вуглецю може усунути виснаження хрому на межах зерен нержавіючої сталі та покращити її стійкість до корозії. В останні роки титан використовується як мікролегуючий елемент для виробництва високоміцної низьколегованої сталі. Додавання титану до чавуну сприяє утворенню дрібнозернистого графіту, а також відіграє важливу роль у дегазації, підтримці, очищенні та покращенні структури виливків, покращуючи зносостійкість виливків. Додавання титану до жаростійкого чавуну може покращити термостійкість чавунних компонентів. Крім того, титановмісні композитні сплави використовуються як добавки у виробництві суперсплавів і алюмінієвих сплавів. Використання титанового заліза як компонента покриття зварювальних електродів може покращити якість зварювання.
Титан — особливий сплав із широким спектром використання. Він додається як легуючий елемент у процесі виробництва сталі для покращення зернистої структури, фіксації проміжних елементів (C, N) і підвищення міцності сталі. Під час плавлення нержавіючої та жаростійкої сталі титан і вуглець поєднуються, утворюючи стабільні сполуки, які можуть запобігти утворенню карбіду хрому, тим самим зменшуючи міжкристалічну корозію та покращуючи зварювальні характеристики хромонікелевої нержавіючої сталі. Продукт розкислення титаном легко спливти, а розкислення титаном може зменшити сегрегацію у верхній частині сталевого зливка, тим самим покращуючи якість сталевого зливка та збільшуючи вихід сталевого зливка. Титан поєднується з азотом, розчиненим у розплавленій сталі, утворюючи стабільний і нерозчинний нітрид титану. Високотитановий чавун є незамінним легуючим матеріалом для виплавки високотемпературних сплавів на основі заліза та високоякісної нержавіючої сталі. З підвищенням якості сталі та збільшенням різновидів вимоги до якості та різновиду титанового чавуну стають все вищими. Міжнародний ринок має високий попит на чавун із високим вмістом титану, але наразі заводи з виробництва феросплавів у Китаї зазвичай виробляють лише звичайний чавун із середнім і низьким вмістом титану. Для заліза з високим вмістом титану з w (Ti)=65%~75% і w (Al) менше або дорівнює 4%, кілька виробників офіційно виробляли його.