да 0,000013 м3/кг, а в титане 0,32 м3/кг, т. е. почти 25 000 раз больше. Способность металлов IVA подгруппы поглощать столь значительные количества водорода можно объяснить образованием наряду с твердыми растворами, водородных соединений — гидридов. Заметное поглощение водорода металлами начинается при темпе-ратуре 570—620 К-

Процесс поглощения имеет ряд характерных особенностей: 1) с повышением температуры растворимость водорода в твердых металлах уменьшается, так как их способность к образованию гидридов снижается; 2) жидкие металлы поглощают водород большем количестве, чем твердые при температуре плавления, т. е при переходе из твердого в жидкое состояние; однако с повыше нием температуры жидкого металла растворимость в нем водорода уменьшается; 3) водород, поглощенный металлом, может быть удален из него. При нагревах до температур 1070—1370 К в вакууме достигается практически полная дегазация металла Вакуумный отжиг применяют, например, для дегазации сварочной титановой проволоки. После отжига в проволоке остается не более 0,002—0,003 % по массе водорода.

Водород оказывает большое влияние на механические свойства металлов IV А подгруппы, особенно заметное при испытаниях на ударную вязкость. Падение ударной вязкости с повышением содержания водорода в металле связано с выделением по границам зерен тонких прослоек хрупких гидридов. Хрупкость, вызванная водородом, может проявляться и со временем, после вылеживания металла, и приводить к трещинам и разрывам (так называемое замедленное разрушение). Водородная хрупкость особенно опасна для сварных конструкций, так как сварные швы с характерной крупнокристаллической структурой и сварочными напряжениями склонны к образованию и развитию трещин.

Углерод растворяется в металлах в незначительном количестве. Он образует химические соединения — карбиды, — которые охрупчивают металл.

Для обеспечения хорошей свариваемости количество примесей—газов и углерода в полуфабрикатах из металлов IVA подгруппы ограничивают. Например, в техническом титане марки ВТ 1-00, предназначенном для изготовления сварных конструкций ответственного назначения, по ГОСТ 19807—74 допускаются следующие количества примесей (% по мае): 02—0,1; N2—0,04; Н2—0,008; сумма прочих примесей (в том числе С) — 0,1.

Высокая химическая активность титана, циркония и гафния по отношению к газам атмосферы в нагретом и особенно в жидком состоянии затрудняет горячую обработку этих металлов, в том числе сварку.

Так, для получения качественных соединений, сварку плавлением необходимо выполнять в среде инертных газов (аргона или гелия), или полностью исключить взаимодействие металла с газами атмосферы, что достигается, например, при электронно-лучевой сварке в вакуумной камере.

Все металлы IV А подгруппы обладают весьма высоким сопротивлением коррозии, превышающим коррозионную стойкость высоколегированных сталей. Это объясняется образованием на поверхности металла плотной защитной пленки, которая прочно с ним связана и исключает непосредственный контакт со средой. Металлы поддаются всем видам горячей и холодной обработки. Из них изготовляют поковки и штампованные заготовки, листы, сортовой прокат и проволоку. Расширяется применение титана для получения фасонных отливок.

Механические, а в ряде случаев и коррозионные свойства металлов можно повысить путем их легирования. Титановые сплавы отличаются большими преимуществами по сравнению с техническим титаном. При малой плотности они имеют более высокую прочность при нормальной и повышенной температурах и коррозионную стойкость (например, сплавы с содержанием ~33% Мо).

По механическим свойствам конструкционные титановые сплавы подразделяют на сплавы низкой прочности и повышенной пластичности, средней прочности и высокопрочные. В табл. 3 приведены химический состав и механические свойства некоторых, наиболее часто применяемых, сплавов на основе титана и выпускаемых по ГОСТ 19807—74, ОСТ 190013—71 и техническим условиям. К числу малопрочных сплавов относят технически чистый титан двух марок, так как он содержит примеси.

В зависимости от примененного легирующего элемента и его количества может изменяться структура сплава. Такие металлы, как алюминий, олово, цирконий, практически не изменяют структуру сплава по сравнению со структурой технического титана. Не наблюдается заметных изменений в структуре сплава при содержании в нем сравнительно небольших количеств таких металлов, как Мп, V, \\^, Мо и др. Однако при большом содержании этих же элементов в сплавах (например, сплавы ВТ14, ВТ22, ВТ23 и др.) и их сварных швах, происходит формирование новой, отличной от технически чистого титана структуры. Такие сплавы на основе титана от-