Сплав

Состояние

Температура обработки га

Предел прочности на растяжение (МПа]

Предел текучести

[МПа]

Удлинение

1%]

а—Р-фазы

Ti—6А1—4V

Отожжен

Твердый раствор + старение

1170

1100

Ti—6А1—6V—2Sn

Отожжен

1070

1000

Твердый раствор + старение

1275

1170

Ti—7A1—4Mo

Твердый раствор + старение

1105

1035

Ti—4A1—4Mo— 2Sn—0.5Si

Твердый раствор + старение

1190

Ti—4A1—4Mo— 4Sn—0.5Si

Твердый раствор + старение

1330

1095

1030

Р-фазы

Ti—11.5Mo—6Zr— 4.5Sn

Твердый раствор + старение

1385

1315

Ti—13V— 11 Cr—3 Al

Твердый раствор + старение

1220

1170

Ti—8Mo—8V— 2Fe—3A1

Твердый раствор + старение

1310

1240

1130

Ti—3A1—8V— 6Cr—4Mo—4Zr

Твердый раствор + старение

1450

1380

1035

Примечание:

Значения предела текучести определены по 0.2% пробного напряжения.

Тепловые свойства

Линейное тепловое расширение, т.е. коэффициент линейного расширения, для титана находится в пределах 8___9-10~6-оС_1.

Удельная теплоемкость при 20°С равна примерно 530 Дж кг_, 0С_1 для коммерческого чистого титана и изменяется от 400 до 650

Джкг~С_| для титановых сплавов. Теплопроводность равна примерно 16 Втм-1оС-1 для коммерческого чистого титана и изменяется от 5 до 12 Вт м-1оС-1 для сплавов.

Свариваемость

Коммерческий чистый титан и сплавы а-фазы и ближней а-фазы, в основном, обладают очень хорошей свариваемостью. Некоторые сплавы а—р-фазы свариваются, но сплав р-фазы — нет. Среди сплавов а—р-фазы хорошую свариваемость имеет сплав Ti—6А1—4V. Однако здесь следует остерегаться загрязнений, в особенности от кислорода и азота при высокой температуре сварки. По этой причине наиболее широко применяется дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG). Могут использоваться также электронно-лучевая, лазерная, плазменная сварки и сварка трением. Контактная точечная и роликовая сварки применяются только в ситуациях, когда долговечность не имеет значения.

8.5. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ФОРМЫ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ

Формы изделий

В Табл. 8.9 приведены основные формы изделий, подходящие для титана и его сплавов.

Табл. 8.9. Формы изделий из титановых сплавов

Сплав

Формы изделий

Пруток

Штамповка

Тонкий лист

Полоса

Толстый лист

Проволока

Труба

ОН

юзы — коммерческие чистые сплавы

99.5 Ti

*

*

*

*

*

99.2 Ti

*

*

*

*

*

*

99.1 Ti

*

*

*

*

*

*

99.0 Ti

*

*

*

99.2 Ti—0.2Pd

*

*

*

*

*

*

о-фазы

Ti—5A1—2.5Sn

*

*

*

*

*

Ti—5A1—2.5S (слабоокисленный)

*

*

*

*

*

Вблизи о-фазы

Ti—8 А1— 1 Mo— IV

*

*

*

Ti—6A1—2Sn— 4Zr—2Mo

*

*

Табл. 8.9 (iокончание)

Сплав

Формы изделий

Пруток

Штамповка

Тонкий лист

Полоса

Толстый лист

Проволока

Труба

Ti—6А1—1Мо— 2СЬ—1Та

*

Ti—6А1—5Zr— 0.5Мо—0.2Si

*

а—p-фазы

Ti—6А1—4 V

*

*

*

*

*

*

Ti—6A1—6V—2Sn

*

*

Ti—7A1—4Mo

*

*

Ti—4A1—4Mo— 2Sn—0.5Si

*

*

*

Ti—4A1—4Mo— 4Sn—O.SSi

*

*

i-фазы

Ti—11.5M0— 6Zr—4.5Sn

*

*

Ti—13 V—llCr— 3A1

*

*

Ti—8Mo—8V— 2Fe—3A1

*

*

*

*

Ti—3A1—8V— 6Cr—4Mo—4Zr

*

*

Примечание:

Термин «проволока» охватывает как проволоку, так и заготовки крепежных деталей.

Применение титана и его сплавов

В Табл. 8.10 приведены типичные применения титана и его сплавов.

Табл. 8.10. Применение титановых сплавов

Сплав

Области применения

О-фазы — коммерческие чистые сплавы

99.5 Ti

Имеет высокие пластичность и коррозионную стойкость. Очень хорошие свариваемость и формуемость, обрабатываемость на станках и горячая объемная штамповка. Судовые детали, корпуса самолетов, части химического оборудования

99.2 Ti

Тоже

99.1 Ti

Тоже

99.0 Ti

То же, а также газовые компрессоры, высокоскоростные вентиляторы, конструкционные детали самолетов. Повышенной прочности коммерческий чистый титан

99.2 Ti—0.2Pd

Имеет улучшенное сопротивление коррозии в восстановительной среде

Табл. 8.10 (окончание)

Сплав

Области применения

а-фазы

Ti—5А1—2.5Sn

Имеет комбинацию очень хорошей формуемости, обрабатываемости на станках, свариваемости и горячей объемной штамповки коммерческого чистого титана с улучшенной прочностью выше 350°С. Конструкции самолетных компрессорных лопастей, системы трубопроводов, лопасти паровых турбин

Ti—5А1—2.5Sn (слабоокисленный)

Специальный сорт для работы при очень низких температурах, ниже -255°С

Вблизи o-фазы

Ti—8 Al— 1 Мо— 1V

Высокая прочность, хорошее сопротивление ползучести и ударной вязкости выше 450°С. Корпуса самолетов и детали форсунок

Ti—6А1—2Sn— 4Zr—2Mo

Хорошее сопротивление ползучести выше 475°С. Обшивка компонентов корпусов самолетов, части и кожухи для патрубков компрессоров

Ti—6AI—1 Mo— 2Cb—ITa

Имеет высокую ударную вязкость, хорошее сопротивление к воздействию морской воды и коррозии горячих солей, хорошую свариваемость с умеренной прочностью

Ti—6A1—5Zr— 0.5Mo—0.2Si

Сплав с сопротивлением ползучести при температуре выше 550°С с хорошей свариваемостью

a—f-фазы

Ti—6A1—4V

Наиболее используемый сплав. Возможна тепловая обработка для получения различной прочности, хорошо сваривается, штампуется и обрабатывается на станках. Необходима горячая формовка. Лопасти и диски самолетных турбин и компрессоров, корпуса ракетных двигателей, судовые компоненты, лопатки паровых турбин, крепежные детали

Ti—6A1—6 V—2Sn

Самолетные части, зубчатые колеса, корпуса ракетных двигателей

Ti—7AI—4Mo

Имеет хорошие свойства при температуре выше 425°С. Самолетные корпуса и части форсунок, горячей поковки реактивные снаряды

Ti—4A1—4Mo— 2Sn—0.5Si

Легкокованый сплав с хорошим сопротивлением ползучести при температуре выше 400°С

Ti-4Al-4Mo— 4Sn—0.5Si

Горячей штамповки сплав с очень высокой прочностью при комнатной температуре

р-фазы

Ti—11.5Mo—6Zr— 4.5Sn

Может быть формован холодной обработкой или подвергнут тепловой обработке, Высокой прочности зажимы и самолетные тонколистовые части

Ti—13 V—ИСг—3A1

Подвергается тепловой обработке. Высокой прочности зажимы, сотовые панели, компоненты космических аппаратов

Ti—8Mo—8V— 2Fe—3A1

Высокой прочности зажимы, прокованные компоненты и прочные тонколистовые самолетные корпуса

Ti—3A1—8V— 6Cr—4Mo—4Zr

Высокой прочности зажимы, компоненты космических аппаратов, деформированные кручением прутки

Глава девятая


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