Большая Советская Энциклопедия (ТИ)

Тита'новые ру'ды, природные минеральные образования, содержащие титан в таких соединениях и концентрациях, при которых промышленное использование технически возможно и экономически целесообразно. Главные минералы: ильменит (43,7— 52,8% TiO₂ ), рутил , анатаз и брукит (94,2—99,0%), лейкоксен (56,3—96,4%), лопарит (38,3—41,0%), титанит (33,7— 40,8%), перовскит (38,7—58,9%), титаномагнетит .

  Месторождения Т. р. делятся на магматические, экзогенные и метаморфогенные. Магматические месторождения связаны с ультраосновными, основными и щелочными породами, содержат 7—32% TiO₂ . Встречаются вкрапленные и сплошные Т. р., имеющие пластовую или жилообразную форму. Переходы между вкрапленными и сплошными Т. р. обычно постепенные. Наряду с ильменитом в них содержатся титаномагнетит и гематит . Крупные магматические месторождения известны в СССР, Канаде, США, Норвегии, ЮАР, Индии. Среди экзогенных месторождений Т. р. выделяются: ильменитовые и рутиловые в корах выветривания (3—30% TiO₂ ); элювиально-делювиальные и аллювиальные россыпи ильменита (0,5—25% Ti0₂ ); прибрежно-морские (древние и современные) россыпи ильменита, лейкоксена, рутила (0,5— 35% TiO₂ ), а также циркона , монацита и др. Прибрежно-морские россыпи — основной промышленный тип Т. р. Для них характерны пластовые и линзообразные залежи, мощность которых достигает нескольких десятков м, а протяжённость нескольких десятков км при ширине до нескольких тысяч м. Крупные россыпи известны в СССР, Австралии, Индии, Бразилии, Новой Зеландии, Малайзии, Шри-Ланке, Сьерра-Леоне. Среди метаморфогенных месторождений выделяются песчаники с лейкоксеном (8— 10% TiO₂ ); ильменит-магнетитовые в амфиболитах (12,2% TiO₂ ); рутиловые в гнейсах, хлоритовых сланцах и др.

  В Т. р., кроме Ti, обычно содержатся Fe, V, Zr, TR, Sc. Для обогащения Т. р. применяются гравитационная и магнитная сепарация, флотация . Общие запасы в капиталистических и развивающихся странах около 660 млн. т. Производство титановых концентратов в 1971 в этих странах составило: 3,6 млн. т ильменитового, 0,42 млн. т рутилового. Основные производители титановых концентратов за рубежом (в млн. т ): Австралия 1,18; США 0,66; Норвегия 0,64. В Канаде произведено 0,77 млн. т титанового шлака, содержащего 70% TiO₂ .

  Лит.: Малышев И. И., Закономерности образования и размещения месторождений титановых руд, М., 1957; Борисенко Л. Ф., Месторождения титана, в кн.: Рудные месторождения СССР, т. 1, М., 1974.

  Л. Ф. Борисенко.

Титановые сплавы

Тита'новые спла'вы, сплавы на основе титана . Лёгкость, высокая прочность в интервале температур от криогенных (-250 °С) до умеренно высоких (300—600 °С) и отличная коррозионная стойкость обеспечивают Т. с. хорошие перспективы применения в качестве конструкционных материалов во многих областях, в частности в авиации и других отраслях транспортного машиностроения.

  Т. с. получают путём легирования титана следующими элементами (числа в скобках — максимальная для промышленных сплавов концентрация легирующей добавки в % по массе): Al (8), V (16), Mo (30), Mn (8), Sn (13), Zr (10), Cr (10), Cu (3), Fe (5), W (5), Ni (32), Si (0,5); реже применяется легирование Nb (2) и Та (5). Как микродобавки применяются Pd (0,2) для повышения коррозионной стойкости и В (0,01) для измельчения зерна. Легирующие добавки имеют различную растворимость в a и b-Ti и изменяют температуру a/b-превращения. Алюминий, а также кислород и азот, предпочтительнее растворяющиеся в a-Ti, повышают эту температуру по мере увеличения их концентрации, что ведёт к расширению области существования a-модификации; такие элементы называются a-стабилизаторами. Sn и Zr хорошо растворяются в обеих аллотропических модификациях титана и очень мало влияют на температуру «a/b-превращения; они относятся к так называемым нейтральным упрочнителям. Все остальные добавки к промышленным Т. с. предпочтительнее растворяются в b-Ti, являются b-стабилизаторами и снижают температуру полиморфного превращения титана. Их растворимость в a и b-модификациях титана меняется с температурой, что позволяет упрочнять сплавы, содержащие эти элементы, путём закалки и старения.

  В связи с наличием полиморфизма титана и его способностью образовывать твёрдые растворы и химические соединения со многими элементами диаграммы состояния Т. с. отличаются большим разнообразием. Однако в промышленных Т. с. концентрация легирующих элементов, как правило, не выходит за пределы твёрдых растворов на основе a-Ti и b-Ti и металлидные фазы обычно не наблюдаются.