8.2. КОДЫ И СОСТАВЫ СПЛАВОВ

Системы кодирования составов

Титановые сплавы называют по их структуре, т.е. а-сплав, близкий к а, а—Р и р. Характерные сплавы с такими группами часто называют в терминах их номинального состава, например

Ti—5A1—2.5Sn для титанового сплава с 5% алюминия и 2.5% олова. Одна основная система, которая применяется в Великобритании, имеет спецификацию титановых сплавов по названию компании — «1М1 Ltd». Эта система приведена в Табл. 8.1. В США имеются спецификации Американского общества по испытанию материалов (ASTM) и спецификации (технические условия) на авиационные материалы (AMS). Добавим: поскольку титановые сплавы в значительной степени применяются для военных целей (например, обшивки надводных кораблей и подводных лодок и т.д.), имеется спецификация военных систем.

Табл. 8.1. Коды IMI для титановых сплавов

Тип сплава

Номинальный состав

Код IMI

а-фазы

Коммерческий чистый

110,115,125,130, 155,160

Ti-Pd

260,262

а-фазы + соединение

Ti—2.5Cu

Вблизи а-фазы

Ti-llSn-5Zr-2.25Al-lMo-0.2Si

Ti-6Al-5Zr-0.5Mo-0.25Si

Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-lNb-0.25Mo-0.3Si

а—Р-фазы

Ti—6А1—4V

Ti—4A1—4Mo—2Sn—0.5Si

Ti—4A1—4Mo—4Sn—0.5Si

р-фазы

Ti—11.5Mo—6Zr—4.5Sn

р-ш

Составы

Для характеристики сплавов используется номинальный состав титановых сплавов, свойства которых приведены в таблицах этой главы. (См. Механические свойства для детализации составов обычно применяемых титановых сплавов.)

8.3. ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА Отжиг

В Табл. 8.2 приведены типичные температура отжига и время выдержки для титановых сплавов. Для некоторых сплавов, например Ti—8А1—1Мо—IV, возможны две формы термической обработки: отжиг при прокатке и двойной отжиг. Отжиг при прокатке для указанного выше сплава состоит в прогреве при 790°С в течение 8 ч и последующем охлаждении его в печи. Двойной отжиг включает повторный прогрев уже отожженного при прокатке материала при 790°С в течение четверти часа и затем охлаждение его воздухом.

Табл. 8.2. Обработка отжигом титановых сплавов

Сплав

Отжиг

Температура [°CJ

Время [ч]

Охлаждение

Коммерческий чистый Ti

650...760

0.1...2

Воздух

а-фазы

720...845

0.2...4

Тоже

Вблизи а-фазы

790...900

0.5...8

Тоже

а—р-фазы

650...820

0.5...4

Воздух/печь

Р-фазы

700...815

0.1...1

Воздух/вода

Обработка на твердый раствор и дисперсионная обработка

В Табл. 8.3 приведены типичная обработка на твердый раствор и процесс старения для титановых сплавов.

Табл. 8.3. Обработка на твердый раствор и дисперсионная обработка титановых сплавов

Сплав

Обработка на твердый раствор

Дисперсионная обработка

Температура га

Время

М

Охлаждение

Температура га

Время

hi

0-фазы

Коммерческий чистый Ti

Нет применения

Ti—2.5Cu

805...815

-

Воздух

и более

Вблизи 0-фазы

Ti—8 А1— 1 Mo— 1V

980...1010

Масло/вода

565...595

-

Ti—6А1—2Sn—4Zr—2Мо

955...980

Воздух

Ti-6Al-5Zr-0.5Mo-0.25Si

1050

-

Масло

а—р-ч

>азы

Ti—6А1—4V

950...970

Вода

480... 595

4...8

Ti—4А1—4Мо—2Sn—0.5Si

-

Воздух

Ti—6A1—6 V—2Sn(Cu+Fe)

885...910

Вода

480...595

4...8

Ti—6A1—2Sn—4Zr—6Mo

845...890

Воздух

580...605

4...8

Ti—5A1—2Sn—2Zr—4Mo-4Cr

845...870

Воздух

580...605

4...8

Ti—6A1—2Sn—2Zr—2Mo— 2Cr—0.25Si

870...925

Вода

480...595

4...8

P или вблизи P-фазы

Ti—13 V—ПСг—3A1

775...800

0.25... 1

Воздух/вода

425...480

4...100

Ti—11.5Mo—6Zr—4.5Sn

690...790

0.13...1

Воздух/вода

480...595

8...32

Ti—3A1—8V—6Cr—4Mo—4Zr

815...925

Вода

455...540

8...24

Снятие напряжения

В Табл. 8.4 приведены типичные температуры снятия напряжения и время выдержки титановых сплавов.

Табл. 8.4. Снятие напряжения обработкой титановых сплавов

Сплав

Снятие напряжения

Температура |°С|

Время |ч]

Охлаждение

Коммерческий чистый Ti

480...600

0.25... 1

Воздух

а-фазы

540...650

0.25...4

Вблизи а-фазы

480...700

а—Р-фазы

480...700

р-фазы

675...760

0.1...0.5

8.4. СВОЙСТВА СПЛАВОВ

Параметры ползучести

Ползучесть накладывает ограничение на верхнюю температуру применения ближней a-фазы, а—р-фазы и р-титановых сплавов. Ограничение на применение коммерческого чистого титана и а-сплавов накладывается понижением предела прочности на растяжение. В основном верхняя предельная температура для коммерческого чистого титана равна примерно 200°С, для других а-сплавов — 250...350°С, для ближней а-фазы — около 500°С, для а—f-фазы — 350.. .400°С и для р-фазы — около 300°С. (См. таблицы в разделе Механические свойства для деталей высокой прочности на растяжение при повышенной температуре.)


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒