Таблица 17.6
Механические свойства плит из титановых сплавов (ГОСТ 23755–79)
Марка сплава | Состояние | Толщина плит, мм | Предел прочности s в, МПа | Относительное удлинение d, % | Относительное сужение y, % | Ударная вязкость KCU, Дж/см2 |
не менее | ||||||
ВТ1-00 | Без | 11–60 | 295–490 | 14 | 28 | – |
60–150 | 11 | 25 | ||||
ВТ1-0 | 11–60 | 370–570 | 13 | 27 | – | |
60–150 | 295–540 | 10 | 24 | |||
ОТ4-0 | 11–20 | 490–635 | 12 | 18 | – | |
20–60 | 11 | |||||
60–150 | 10 | |||||
ОТ4-1 | 11–20 | 590–735 | 10 | 18 | – | |
20–60 | 9,0 | 18 | ||||
60–150 | 8,0 | 14 | ||||
ОТ4 | 11–20 | 685–885 | 8,0 | 15 | – | |
20–60 | 7,0 | 13 | ||||
60–150 | 6,0 | 10 | ||||
ВТ5-1 | Отожженное | 11–35 | 735–930 | 6,0 | 12 | – |
ВТ6 | 11–60 | 888–1080 | 6,0 | 16 | 30 | |
60–100 | 835–1030 | 6,0 | 12 | |||
ВТ14 | Отожженное | 11–60 | 835–1030 | 7,0 | 20 | – |
60–100 | 6,0 | 14 | ||||
Закаленное и состаренное | 11–60 | 1080 | 4,0 | 8,0 | – | |
ВТ20 | Отожженное | 11–60 | 900–1130 | 6,0 | 12 | 30 |
60–100 | 880–1130 | 5,0 | 10 | 30 | ||
ПТ-3В | 11–14 | £ 880 | 10 | 25 | 60 | |
14–26 | £ 835 | 10 | 22 | 60 | ||
АТ3 | Без термической обработки | 11–60 | ³ 590 | 8,0 | 12 | 45 |
Ковка, объемная и листовая штамповка, прокатка, прессование производятся в горячем состоянии по режимам, указанным в табл. 17.7. Окончательная прокатка, листовая штамповка, волочение и другие операции производятся в холодном состоянии.
Эти сплавы и изделия из них подвергаются только отжигу по режимам, указанным в табл. 17.8. Для снятия внутренних напряжений, образовавшихся в результате механической обработки, листовой штамповки, сварки и др., применяется неполный отжиг.
Указанные сплавы хорошо свариваются сваркой плавлением (аргонодуговая, под флюсом, электрошлаковая) и контактной (точечная, роликовая). При сварке плавлением прочность и пластичность сварного соединения практически аналогичные основному металлу.
Коррозионная стойкость данных сплавов высокая во многих средах (морская вода, хлориды, щелочи, органические кислоты и т. п.), кроме растворов HF, H2SO4, HCl и некоторых других.
Применение. Эти сплавы широко применяются как конструкционные материалы для изготовления практически всех видов полуфабрикатов, деталей и конструкций, включая сварные. Наиболее эффективно их применение в авиационно-космической технике, в химическом машиностроении, в криогенной технике (табл. 17.9.), а также в узлах и конструкциях, работающих при температурах до 300–350 ° С.
Титановые сплавы средней прочности
К этой группе относятся сплавы с пределом прочности s в = 750–1000 МПа, а именно: a -спла-вы марок ВТ5 и ВТ5-1; псевдо-a - сплавы марок ОТ4, ВТ20; (a + b )-сплавы марок ПТ3В, а также ВТ6, ВТ6С, ВТ14 в отожженном состоянии.
Сплавы ВТ5, ВТ5-1, ОТ4, ВТ20, ПТ3В, ВТ6С, содержащие небольшое количество b -фазы (2–7 % b - фазы в равновесном состоянии), упрочняющей термообработке не подвергаются и используются в отожженном состоянии. Сплав ВТ6С иногда применяют в термически упрочненном состоянии. Сплавы ВТ6 и ВТ14 используют как в отожженном, так и в термически упрочненном состоянии. В последнем случае их прочность становится выше 1000 МПа, и они будут рассмотрены в разделе, посвященном высокопрочным сплавам.
Рассматриваемые сплавы, наряду с повышенной прочностью, сохраняют удовлетворительную пластичность в холодном состоянии и хорошую пластичность в горячем состоянии, что позволяет получать из них все виды полуфабрикатов: листы, ленту, профили, поковки, штамповки, трубы и др. Исключение составляет сплав ВТ5, из которого листы и плиты не изготавливают из-за невысокой технологической пластичности. Режимы горячей обработки давлением приведены в табл. 17.7.
На эту категорию сплавов приходится основной объем производства полуфабрикатов, применяемых в машиностроении. Механические характеристики основных полуфабрикатов приведены в табл. 17.4–17.6.
Все среднепрочные сплавы хорошо свариваются всеми видами сварки, применяемыми для титана. Прочность и пластичность сварного соединения, выполненного сваркой плавлением, близка к прочности и пластичности основного металла (для сплавов ВТ20 и ВТ6С это соотношение составляет 0,9–0,95). После сварки рекомендован неполный отжиг для снятия внутренних сварочных напряжений (табл. 17.8).
Обрабатываемость резанием этих сплавов хорошая. Коррозионная стойкость в большинстве агрессивных сред аналогична техническому титану ВТ1-0.
Таблица 17.7
Режимы горячей обработки давлением титановых сплавов
Марка сплава | Режим ковки слитков | Режим ковки предварительно | Режим штамповки на прессе | Режим штамповки на молоте | Режим | |||||||||
температура | D *, | толщина, | температура | D, | температура | D, | температура | D, | температура | |||||
начало | окончание | начало | окончание | начало | окончание | начало | окончание | |||||||
ВТ1-00 | 1050 | 750 | 20–30 | Все | 950 | 700 | ³ 40 | 890 | 650 | 40–50 | 920 | 700 | 40–50 | 550–600 |
ВТ1-0 | 1050 | 750 | 20–30 | То же | 950 | 700 | ³ 40 | 890 | 650 | 40–50 | 920 | 700 | 40–50 | 550–600 |
ОТ4-0 | 950–1050 | 750 | 30–50 | То же | 950 | 700 | 40–70 | 960–890 | 650 | 40–70 | 870–950 | 700 | 40–70 | 550–700 |
ОТ4-1 | 950–1050 | 750 | 30–50 | То же | 880–950 | 750 | 40–70 | 880–910 | 700 | 40–70 | 890–950 | 750 | 40–70 | 550–700 |
ОТ4 | 1080 | 850 | 30–50 | То же | 980 | 800 | 40–70 | 910–950 | 800 | 40–70 | 900–930 | 750 | 40–70 | 550–700 |
ВТ5-1 | 1080 | 900 | 30–50 | То же | 1100 | 850 | 40–70 | 1050 | 850 | 40–70 | 1100 | 900 | 40–70 | 600–750 |
ВТ5 | 1080 | 900 | 30–50 | То же | 1100 | 850 | 40–70 | 1020 | 850 | 40–70 | 1100 | 900 | 40–70 | – |
ВТ6С | 1100 | 850 | 30–70 | До 100 свыше 100 | 1000 1020 | 800 | 40–70 | 940 | 750 | 40–70 | 960 | 800 | 40–70 | 650–800 |
ВТ6 | 1100 | 850 | 30–70 | до 100 свыше 100 | 1000 1080 | 800 | 40–70 | 950 | 750 | 40–70 | 970 | 800 | 40–70 | – |
ВТ3-1 | 1180 | 850 | ³ 40 | До 100 свыше 100 | 1000–980 1100–1020 | 820 | 40–50** | 930–950 | 800 | 40–60 | 940–980 | 850 | 40–60 | – |
ВТ8 | 1180 | 900 | ³ 40 | До 100 свыше 100 | 1020–1000 1100–1020 | 850 | 40–50** | 1000–960 | 800 | 40–60 | 980–950 | 850 | 40–60 | – |
ВТ9 | 1180 | 900 | ³ 40 | До 100 свыше 100 | 1020–1000 1100–1020 | 850 | 40–50** | 980–950 | 800 | 40–60 | 1000–960 | 850 | 40–60 | – |
ВТ14 | 1100 | 850 | 30–50 | Все | 980–1070 | 800 | 40–70 | 930–960 | 800 | 40–70 | 920–940 | 750 | 40–70 | 600–750 |
ВТ20 | 1180 | 900 | 20–30 | То же | 1080 | 900 | ³ 40 | 970–1000 | 900 | 40–50 | 990–1020 | 850–900 | 40–50 | 700–900 |
ВТ22 | 1180 | 850 | 30–50 | То же | 1020 | 800 | 40–70 | 840 | 750 | 20–50 | 950 | 800 | 40–70 | 700–900 |
* Степень деформации за один нагрев, %.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 |
