Титан вт 20 свойства - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Титан вт 20 свойства

Титановый сплав ВТ20

Заказав сейчас у нас титановый прокат ВТ20, Вы получаете:

  1. Возможность покупки в виде заготовок, оплачивая только ту часть, которая Вам необходима, не переплачивая за все изделие.
  2. Для Москвы – бесплатную доставку в пределах МКАД и 3-его транспортного кольца при заказе на сумму свыше 250 тысяч рублей.
  3. Для Регионов – бесплатную доставку до любой Транспортной компании.
  4. Теперь оставить заказ можно круглосуточно +7 (495) 306-47-66, info@mpstar.ru
  5. Заезд для клиентов компании “МетПромСтар” на территорию складского комплекса – бесплатный.

Ассортимент титана ВТ20

Компания МетПромСтар приглашает приобрести сортовой и листовой прокат из деформируемого титанового сплава ВТ20. Реализуемая продукция обладает высоким качеством, о чем свидетельствуют сертификаты от производителей. Наши менеджеры помогут выбрать нужные изделия и оформить заказ, проведут все необходимые консультации. Мы гарантируем своим покупателям комфортный сервис полного цикла, удобные формы оплаты, низкие цены и гибкую систему скидок. Доставка металлопроката собственным автотранспортом по Москве и области, а также по всей России с помощью ведущих транспортных компаний.

Круг титановый ВТ20Диаметр 100-140 мм, г/к, обточенный и шлифованный, цена от 1 750 руб./кг
Лист титановый ВТ20Толщина 2,5 мм, цена от 1 650 руб./кг

Типоразмеры и стоимость товара марки ВТ20 постоянно обновляются, поэтому обращайтесь к нашим менеджерам, чтобы быстро и правильно оформить свой заказ.

Характеристики и применение

Титановый деформируемый сплав ВТ20 обладает хорошими антикоррозионными, жаростойкими и механическими свойствами. Основными легирующими элементами для этой марки титана является алюминий, цирконий и ванадий. Из других примесей следует отметить молибден, железо, кремний, кислород, углерод, азот и водород. Сплав ВТ20 относится к смешанному классу по структуре псевдо α. Свариваемость материала без ограничений, поддается термической обработке в виде отжига. Титан ВТ20 используется для изготовления деталей, способных долго работать при температуре до 500 °С. Он широко востребован в различных отраслях современного машиностроения.

Химический состав марки ВТ20 в % согласно ГОСТ 19807-91:

  • Ti (титан) 85,15-91,4;
  • Fe (железо) до 0,25;
  • C (углерод) до 0,1;
  • Si (кремний) до 0,15;
  • Mo (молибден) 0,5-2;
  • V (ванадий) 0,8-2,5;
  • N (азот) до 0,05;
  • Al (алюминий) 5,5-7;
  • Zr (цирконий) 1,5-2,5;
  • O (кислород) до 0,15;
  • H (водород) до 0,015.

Механические свойства сплава ВТ20 при температуре 20°С:

  • предел кратковременной прочности 880-1130 МПа;
  • относительное удлинение при разрыве 5-12%;
  • относительное сужение 12-60%.

Физические свойства сплава ВТ20 при температуре 20°С:

  • модуль упругости первого рода 1,12·10 -5 МПа;
  • коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) 8 Вт/(м·град);
  • плотность 4450 кг/м³;
  • удельное электросопротивление 1110 Ом·м.

Наши сертификаты

Контактная информация

Контактный центр

Бесплатные звонки по России

Центральный склад

Покупателям

Клиентам

© 2006-2020 МетПромСтар • 111123 , Москва , ш. Энтузиастов, д. 56, стр. 44 • Политика конфиденциальности

Выбрать регион:

Согласие

В соответствии с Федеральным законом от 27.07.2006 № 152-ФЗ “О персональных данных”, я свободно, своей волей и в своем интересе даю согласие на осуществление ООО РТГ “МетПромСтар” (далее – Поставщик), место нахождения: 111123, г. Москва, ш. Энтузиастов, д. 56, стр. 44, обработки указанных в настоящем обращении моих персональных данных (сбора, записи, систематизации, накопления, хранения, уточнения (обновления, изменения), извлечения, использования, передачи, обезличивания, блокирования и уничтожения) с использованием/без использования средств автоматизации в целях обработки настоящего электронного обращения и направления/ предоставления ответа.

Согласие предоставляется с момента оформления настоящего обращения и действительно в течение срока, предусмотренного действующим законодательством Российской Федерации.

Я уведомлен(-на), что согласие на обработку персональных данных может быть отозвано в соответствии с ч. 2 ст. 9 Федерального закона от 27.07.2006 № 152-ФЗ “О персональных данных”. В случае отзыва согласия на обработку персональных данных Поставщик вправе продолжить обработку персональных данных без моего согласия при наличии оснований, указанных в п. 2-11 ч. 1 ст. 6, ч. 2 ст. 10, ч. 2 ст. 11 Федерального закона от 27.07.2006 № 152-ФЗ “О персональных данных”.

Согласен(-на) с тем, что Поставщик в целях уточнения информации, содержащейся в обращении, и информирования о ходе рассмотрения настоящего обращения может использовать сведения, содержащиеся в настоящем электронном обращении.

Поставщик доводит до Вашего сведения, что электронные обращения, направленные через сеть Интернет, передаются по незащищенным каналам связи. Поставщик не несет ответственности за сохранение конфиденциальности данных при их передаче через сеть Интернет.

Заказать обратный звонок

Укажите свои координаты для обратной связи.

Титан вт 20 свойства

Применение: детали, длительно работающие при температуре до 500°; коррозионная стойкость хорошая; класс по структуре псевдо α.

Химический состав в % материала ВТ20:
FeCSiMoVNTiAlZrOHПримесей
до 0.25до 0.1до 0.150.5-20.8-2.5до 0.0585.15-91.45.5-71.5-2.5до 0.15до 0.015прочих 0.3

Примечание: Ti – основа; процентное содержание Ti дано приблизительно.

Технологические свойства материала ВТ20:
Свариваемость:без ограничений
Механические свойства при Т=20 o С материала ВТ20:
СортаментРазмерНапр.σв σТ δ5 ΨKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж/м 2
Лист отожжен., ГОСТ 22178-76930-9806-12Отжиг
Пруток, ГОСТ 26492-858857-820250-300Отжиг
Пруток, повышенн. качество, ГОСТ 26492-85885-11308-1020-25300-400Отжиг
Плита, ГОСТ 23755-7911-100880-11305-610-12300Отжиг
Твердость ВТ20HB 10 -1 = 255-341 МПа
Физические свойства материала ВТ20:
TE 10 -5α 10 6λρCR 10 9
ГрадМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м 3Дж/(кг·град)Ом·м
201.12844501110
1008.38.8
2008.310.20.587
300910.90.628
4009.212.20.67
5009.313.80.712
6009.515.1
Обозначения:
Механические свойства:

σв – Предел кратковременной прочности, [МПа]

σТ – Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

δ5 – Относительное удлинение при разрыве, [%]

Ψ – Относительное сужение, [%]

KCU – Ударная вязкость, [кДж/м 2 ]

HB – Твердость по Бринеллю, [МПа]

Физические свойства:

T – Температура, при которой получены данные свойства, [Град]

E – Модуль упругости первого рода, [МПа]

α – Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o – T), [1/Град]

λ – Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), [Вт/(м·град)]

ρ – Плотность материала, [кг/м 3 ]

C – Удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o – T), [Дж/(кг·град)]

R – Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость:

без ограничений – сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

ограниченно свариваемая – сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке

трудносвариваемая – для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки – отжиг

Титан вт 20 свойства

Титан (Titanium; обозначается символом Ti) – элемент побочной подгруппы четвёртой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 22.

Простое вещество титан – лёгкий прочный металл серебристо-белого цвета. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Ti с гексагональной плотноупакованной решёткой, β-Ti с кубической объёмно-центрированной упаковкой, температура полиморфного превращения α↔β 883°C. Температура плавления 1660±20°C. Титан имеет твёрдость по Бринеллю 175 МПа.

Титан находится на 10-м месте по распространённости в природе. Содержание в земной коре – 0,57% по массе, в морской воде – 0,001 мг/л. В ультраосновных породах 300 г/т, в основных – 9 кг/т, в кислых 2,3 кг/т, в глинах и сланцах 4,5 кг/т. В земной коре титан почти всегда четырёхвалентен и присутствует только в кислородных соединениях. В свободном виде не встречается.

Читайте также:  При какой температуре плавится титан

Промышленный способ производства титана состоит в обогащении и хлорировании титановой руды с последующим восстановлением из четырёххлористого титана металлическим магнием. Полученная при этом титановая губка маркируется по твердости специально выплавленных из неё образцов. Полученный в результате последовательного дробления губки, прессования, спекания и переплавки брикетов технический титан маркируется в зависимости от содержания примесей. Поэтому содержание каждой из этих примесей ограничивается

0,02-0,06%. Аналогично, но в меньшей степени, на свойства влияют железо и кремний. Особо вредная примесь в титане и однофазных а-сплавах титана – водород. При наличии водорода по границам зерен выделяются тонкие хрупкие пластины гидридной фазы, вызывая значительную хрупкость. Водородная хрупкость наиболее опасна в сварных конструкциях из-за наличия в них внутренних напряжений. Допустимое содержание водорода в техническом титане и однофазных сплавах находится в пределах 0,008-0,012%.

Основные свойства титана

  • Цвет: серебристо-белый
  • Плотность: 4,54 г/см³
  • Температура плавления: 1668°С
  • Температура кипения: 3260°С
  • Теплопроводность: 21.9 Вт/(м·К)
  • Атомный номер: 22
  • Атомная масса: 47,9
  • Удельная теплота плавления: 358 кДж/кг
  • Удельная теплоемкость (при 20°С): 0,54 кДж/(кг.°С)
  • Модуль упругости: 112 ГПа

Механические свойства титана в большой степени зависят от содержания примесей, особенно Н, О, N и С, образующих с титаном твердые растворы внедрения и промежуточные фазы: гидриды, оксиды, нитриды и карбиды. Небольшое содержание кислорода, азота, углерода повышает твердость и прочность, но при этом значительно уменьшается пластичность, снижается коррозионная стойкость, ухудшается свариваемость, способность к пайке и штампуемость. Титан обладает высокими прочностью и удельной прочностью в условиях глубокого холода.

Технический титан хорошо обрабатывается давлением при 20-25°С и повышенных температурах. Из него изготовляют все виды прессованного и катаного полуфабриката (листы, трубы, проволоку, поковки и др.). Ковку проводят при температуре 1000-750°С, горячую прокатку – на 100°С ниже температуры ковки. Горячей прокаткой получают листы толщиной более 6 мм, листы меньшей толщины изготовляют холодной прокаткой или с нагревом до 650-700°С. Температура прессования 950-1000°С. Титан хорошо сваривается аргонодуговой и всеми видами контактной сварки. Сварной шов обладает хорошим сочетанием прочности и пластичности. Прочность шва составляет 90% прочности основного металла.

Титан плохо обрабатывается резанием, налипает на инструмент, что приводит к его быстрому износу. Для обработки титана требуется инструмент из быстрорежущей стали и твёрдых сплавов, малые скорости резания при большой подаче и глубине резания, интенсивное охлаждение. Недостатком титана является также низкая антифрикционность.

Титановые сплавы

Достоинством титановых сплавов по сравнению с титаном являются более высокие прочность и жаропрочность при достаточно хорошей пластичности, высокой коррозионной стойкости и малой плотности. Титан в виде сплавов является важнейшим конструкционным материалом в авиа- и ракетостроении, в кораблестроении. Самым распространённым в мире титановым сплавом является сплав Ti-6Al-4V, который в российской классификации имеет обозначение ВТ6. Для изготовления деталей методами порошковой технологии используют сплавы ВТ5, ВТ5-1, ОТ4, ВТЗ-1 и другие.

По технологии изготовления титановые сплавы подразделяются на деформируемые, литейные и порошковые. По механическим свойствам титановые сплавы подразделяются на сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные, повышенной пластичности. По способности упрочняться с помощью термической обработки они делятся на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой; по структуре в отожженном состоянии они классифицируются на а-, псевдо-а, а + р, псевдо-р и р-сплавы.

Титан и его сплавы: свойства и сфера применения

Титан считается одним из наиболее распространенных элементов. Сочетая коррозионную стойкость и прочность с низкой плотностью, он обладает целым рядом конструктивных преимуществ перед такими материалами, как например, сталь или алюминий. Титан и его сплавы нашли применение в металлургии, военной промышленности, в электро- и радиотехнике, химической промышленности, судостроении и других сферах жизнедеятельности.

Свойства титана

В системе классификации элементов Менделеева Ti находится под номером 22. Одним из важнейших свойств титана и его сплавов является четырехвалентность. Температура плавления составляет +1168°С, кипения – 33300°С. Существуют две разновидности титана с аналогичным химическим составом, но и разными свойствами, строением. Низкотемпературная альфа-модификация, которая существует до температуры +882,5°С и высокотемпературная бета-модификация – устойчива до температуры плавления.

Титан и титановые сплавы относятся к парамагнитным материалам. При нагревании их восприимчивость к температуре снижается. Материал характеризуется высокими удельным электросопротивлением – 42·10-8-80·10-6 Ом·см. В условиях, когда температура опускается ниже 0,45К, металл превращается в проводник. Внешне он напоминает сталь.

По удельной теплоемкости и плотности титан находится между алюминием и железом. При этом его механическая прочность практически в 13 раза выше, чем у чистого железа и 6 раз больше, чем у алюминия.

Марки титана и сплавов

Наиболее распространены титан и сплавы марок ВТ1-0, ВТ1-00св, ВТ1-00. Они относятся к категории технических. В состав данных марок не входят легирующие элементы. Поставляется титан в виде плит, листов, труб и прутков. Проволока чаще всего производится из материала марки ВТ1-00св.

Сегодня известно множество марок титанов и титановых сплавов, отличающихся по технологическим, механическим свойствам, химическому составу. Чаще всего в их составе содержаться такие элементы, как:

Титан марки BT5 и сплавы из него содержат до 5% алюминия, что наделяет их высокой прочностью. Материалы хорошо штампуются, куются, прокатываются и свариваются. Из них производятся прутки (круги), трубы, проволока, листы. Титановые сплавы ВТ5-1 кроме алюминия содержат олово в размере 2-3% ,что улучшает их технологические характеристики. Из таких материалов получают все виды полуфабрикатов – плиты, листы, поковки, профили, трубы, штамповку, проволоку.

К хорошо деформируемым сплавам титана относят ОТ4 и ОТ4-1, содержащие алюминий и марганец. Данные материалы отличаются высокой технологичной пластичностью и свариваются любыми видами сварок. Титаны этих марок используются в производстве плит, лент, листов, полов, профилей, труб.

Прочный сплав ВТ20 содержит алюминий, цирконий, молибден и ванадий. Материал отличается высокой жаропрочностью. Сплав титана ВТ3-1 содержит такие элементы, как Ti, Al, Cr, Mo, Fe, Si и, как правило, подвергается изотермическому отжигу, что наделяет его высокой пластичностью и термической стабильностью. Этот сплав является наиболее освоенным в производстве. Из него изготавливаются поковки, штамповки, пруты, профили.

Сплавы титана ГОСТ 19807-91 содержат углерод и называются тугоплавкими карбидами. Их теплопроводность в 13 раз ниже показателя алюминия и в 4 раза – железа.

Сфера применения титана

Сплавы на основе титана нашли широкое применение в металлургии, а том числе и в роли легирующего элемента в производстве жаростойких и нержавеющих сталей. Также Ti добавляют в медь, алюминий, никель с целью повышения прочности последних. Двуокись титана применяется в производстве сварочных электродов, четыреххлористый Ti используется в военном деле для организации дымовых завес. В радиотехнике и электротехнике применяется порошкообразный титан в роли поглотителя газов. В ряде случаев Ti является незаменимым в судостроении и промышленности – из него производятся детали, использующиеся для работы с агрессивными жидкостями, в коррозионно активных средах, при анодировании различных деталей. Также титан используется в производстве элементов для гальванических ванн, гидрометаллургических аппаратов и многого другого.

Читайте также:  Анодирование титана в черный цвет

Деформируемый титановый сплав ВТ6

Основы термоводородной обработки титановых сплавов

ТВО включает в себя три основных элемента: 1) насыщение водородом до определенной концентрации; 2) термическое воздействие на металл, легированный водородом; 3) вакуумный отжиг до безопасных концентраций водорода, при которых развитие водородной хрупкости всех видов в процессе эксплуатации конструкций исключено [15, 31].

Разработка технологических схем ТВО базируется на использовании установленных закономерностей формирования фазового состава и структуры титановых сплавов. В основе ТВО лежат следующие эффекты [15,31]:

· Водород, являясь b-стабилизатором, интенсивно снижает температуру Ас3, что приводит к увеличению количества b-фазы в отожженных и закаленных сплавах, а также позволяет избежать существенного роста зерна при нагреве до температур b-области и уменьшения плотности дислокаций, накопленных в результате фазовых превращений.

· Водород повышает стабильность b-фазы и снижает критические скорости охлаждения vк1 о vк2 о и характеристические температуры мартенситного превращения Мн и Мк.

· Водород неравномерно распределяется между a- и b-фазами и вызывает перераспределение между ними основных легирующих компонентов, и по-разному влияет на удельные объемы фаз, что вызывает изменение объемных эффектов и открывает новые возможности управления морфологией и размерами частиц a-фазы.

· При достаточно больших концентрациях водорода образуются гидриды титана, обладающие значительно большим удельным объемом по сравнению с металлом.

Большое различие между коэффициентами диффузии водорода и основных легирующих элементов позволяет реализовать в процессе дегазации при относительно невысоких температурах b®`aД – превращение, в результате чего выделяется дисперсная a-фаза, состав которой сильно отличается от состава первичной a I -фазы. В частности она содержит значительно меньше алюминия, чем a I . Ее устойчивость зависит от температуры.

III. Самые распространённые деформируемые (a+b)- сплавы

Сплав относят к числу первых отечественных конструкционных свариваемых титановых сплавов и является отечественным аналогом широко известного сплава Тi-6Аl-4V. Это самый универсальный по применению титановый сплав, из которого получают все виды полуфабрикатов. ВТ6 относится к двухфазным (a+b)- сплавам мартенситного класса с небольшим количеством b-фазы, наличие которой обуславливает их способность к упрочняющей термической обработке. Сплав легирован алюминием в количестве 5,3 – 6,8 масс.% и ванадием в количестве 3,5 – 5,3 масс.%.

Алюминий в сплаве ВТ6 упрочняет и стабилизирует a-фазу, повышает прочностные и жаропрочные свойства, температуру Ас3, а также снижает удельный вес сплава. Ванадий являющийся b-стабилизатором, снижает температуру a+bÛb – перехода. С повышением его содержания увеличивается количество b-фазы, более пластичной при высоких температурах по сравнению с a-фазой, что способствует улучшению технологичности при температурах горячей деформации [12, 25]. Ванадий относится к числу тех немногих легирующих элементов в титане, которые повышают не только прочностные свойства, но и пластичность Благоприятное влияние ванадия на пластические свойства связано с его специфическим влиянием на параметры решетки a-титана.

В зависимости от требований прочности, пластичности или вязкости разрушения (a+b)-сплавы могут подвергаться: неполному отжигу, простому, двойному и изотермическому отжигу и упрочняющей термической обработке, состоящей из закалки и старения.

Неполный отжиг сплава ВТ6 предназначен для снятия остаточных напряжений и восстановления предела прочности после различных технологических операций – формообразования, механической обработки и др. Обычно для этой цели применяют нагрев при 600 – 650 0 С с выдержкой в течение 1 часа с последующим охлаждением на воздухе [22].

Простой отжиг снимает горячий наклеп, возникающий в процессе деформации, стабилизирует структуру и механические свойства сплава. Режим такого отжига заключается в нагреве при возможно низких температурах достаточных для довольно полного разупрочнения (для ВТ6 – 800 0 С).

Температура простого отжига листов и изделий из них ниже по сравнению с температурой отжига штамповок, прутков, поковок. Это различие связано с тем, что поковки, штамповки, прутки обычно подвергают обработке резанием, при которой снимается поверхностный альфированный слой, а листы и изделия из них этой обработке не подвергают и удаление альфированного слоя для них является дополнительной и довольно трудоемкой операцией [22].

Изотермический отжиг состоит из нагрева сплава при сравнительно высоких температурах, достаточных для прохождения полигонизации или рекристаллизации, обеспечивающих высокую стабильность b-фазы, и выдержке при этой температуре с последующим охлаждением на воздухе. Для перехода от первой ступени ко второй полуфабрикаты или охлаждают с печью, или их переносят в другую печь. Такой вид обработки обеспечивает высокую термическую стабильность, жаропрочность, длительную прочность и пластичность. Изотермический отжиг для сплава ВТ6 применяют редко. Двойной отжиг отличается от изотермического тем, что после отжига на первой ступени сплав охлаждают до комнатной температуры на воздухе, а затем снова нагревают до температуры второй ступени [22]. После охлаждения сплава с высокотемпературной ступени в нем фиксируется метастабильная b-фаза, которая при последующем нагреве до температуры второй ступени распадается, вызывая упрочнение сплава. В итоге двойной отжиг обеспечивает более высокую прочность при пониженной пластичности [26]. В этом заключается отличие двойного отжига от простого и изотермического, приводящих к разупрочнению сплавов. Двойной отжиг несколько улучшает вязкость разрушения и сопротивление росту трещин в морской воде.

Для повышения вязкости разрушения может применяться также отжиг при температурах выше a+bÛb – перехода на 40 – 50 ° С, так называемый b-отжиг, приводящий к рекристаллизации первичного b-зерна и появлению пластинчатой структуры [25]. При этом большое значение имеет скорость охлаждения после отжига в b-области. Размер рекристаллизованных b-зерен обратно пропорционален степени предшествующей деформации в двухфазной области. При микроструктуре, представленной тонкими длинными a-пластинами внутри равноосных превращенных b-зерен умеренной величины, изменяется механизм распространения трещины, происходит ее сильное ветвление, что приводит к притуплению магистральной трещины и релаксации напряжений в ее вершине. В результате энергия, необходимая для начального скачка трещины и ее распространения, возрастает. В отличие от других сплавов, ВТ6 менее чувствителен к перегреву и после b-отжига имеет вполне приемлемое значение поперечного сужения и относительного удлинения [22]. Б.А. Колачев и А.В Мальков в работе [22] приводят механические свойства сплава ВТ6 после различных видов отжига (табл.3).

Механические свойства 40 мм плиты из сплава ВТ6 после различных видов отжига [22].

Режим термической обработкиs0,2, МПаy, %d, %KCU, Дж/см 2
Неполный отжиг: 590 0 C, 3ч13,3
Простой отжиг: 730 0 С,2ч, ОВ12,8
Изотермический отжиг: 800 0 С, 2ч + охл. с печью до 500 0 С, 30 мин, ОВ13,6
Отжиг в a+b-области: 900 0 C, 10ч, ОП
b-отжиг: 1050 0 С, 30 мин, ОВ+730 0 С, 2ч, ОВ
Примечание. ОВ – охлаждение на воздухе, ОП – охлаждение с печью.

В последние годы для (a+b)-сплавов широко применяют упрочняющую термическую обработку (УТО), включающую закалку и старение. Структура сплава ВТ6 после закалки существенно зависит от температуры нагрева. При закалке с температур ниже 750 0 С в сплаве фиксируются a- и b-фазы. При высоких температурах содержание легирующих элементов b-фазе меньше второй критической концентрации и она при закалке частично переходит в мартенситную фазу. После закалки с еще более высоких температур фиксируется a- и a / -фазы. При закалке с температур, соответствующих b-области, структура сплава представлена мартенситной a ‘ – фазой; поэтому по структуре в закаленном состоянии сплав ВТ6 относится к мартенситному классу [26].

Читайте также:  Анодирование титана в домашних условиях

Упрочнение сплавов при старении происходит в результате дисперсионного старения, обусловленного низкотемпературным распадом метастабильных a’- и b-фаз. Для сплава ВТ6 больший вклад в повышение прочностных характеристик вносит распад b-фазы. В зависимости от температуры нагрева под закалку и последующего старения распад метастабильных фаз может происходить с образованием фаз a и a’; a, a’ и b или a и b [25]. Сплав ВТ6 подвергают старению при сравнительно низких температурах 450 – 550 0 С, что обеспечивает достаточно высокий эффект упрочнения. После закалки с 900 – 950 0 С временное сопротивление разрыву составляет 1000 -1100 МПа, а после старения при 450 – 550 0 С в течение 2 – 8 часов 1200 – 1300 МПа [26]. Кроме того. сплав ВТ6, по сравнению с другими (a+b)-сплавами, содержит меньшее количество b-стабилизаторов, поэтому уже после старения в течении 1 – 2 часов достигается максимальная прочность. Применение УТО возможно лишь в том случае, если исходная структура представлена равноосными зернами a- и b- фаз. Крупнозернистая и грубая пластинчатая макро – и микроструктура ведут к резкому падению пластичности [22].

Изменение микроструктура сплава ВТ6 после упрочняющей термообработки представлена на рисунке 7.

Рис. 7 Изменение микроструктуры после упрочняющей термообработки, ´300: а- состояние поставки; б- после закалки с 920° С в воду и старения при 500° С, 2 ч [22].

Сплав ВТ6 очень универсальный. Из этого сплава изготавливают: плиты, поковки, прутки, листы (Рис. 8).

Микроструктура различных полуфабрикатов из сплава ВТ6 после отжига представлена на рисунке 9.

а) б)

Рис. 8 Различные виды полуфабрикатов из сплава ВТ6;

а- поковки; б- плиты; в- прутки; г- листы

Рис. 9 Микроструктура различных полуфабрикатов из сплава ВТ6;

а- плита толщиной 50 мм, b – деформация, отжиг, 800°С, 2 ч, воздух, ´300;

б- поковка, отжиг, 800°С, 1 ч, воздух, ´500; в- пруток (кованный), 800°С, 1 ч, воздух, ´500; г- лист, 750°С, 1 ч, ´300 [22].

Дата добавления: 2015-08-31 ; Просмотров: 5553 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Титан вт 20 свойства

Холоднокатанный лист; I

Поперечные и продольные волокна

Осадка на падающем молоте

Осадка на гидропрессе ДО-436 (10%)

1.4. Технологический процесс изготовления изделия

При изготовлении листовой детали применялись две технологии: штам- повка на падающих молотах с применением свинцово-цинковых штампов и штамповка на гидравлических прессах в штампах из стеклокерамики. Штам- повка ведется с нагревом. На молотах операции формовки производят на про- стых штампах за два-три удара молотом.

Рис. 6.26. Схема работы штампа на падающих молотах:

а – штамп с прокладкой фанерных рамок; б – штамп с резиновой подушкой

(1 – пуансон; 2 – матрица)

2. Методика испытаний

Осадке подвергался не весь образец, а лишь его участок в опасном сече- нии. Истинная деформация определялась по изменению толщины образца в опасном сечении по формуле

= ln hо 100%,

– начальная толщина образца, мм;

hк – толщина образца после осадки, мм.

Скорость деформации подсчитывалась по формуле

& = V ,

где V – скорость деформирования, мм/с.

2.1. Испытания на статическое растяжение

Испытания на статическую прочность образцов из титанового сплава ВТ-

20 проводились на плоских образцах (ГОСТ 1497-61. Металлы. Методы испыта- ния на растяжение) на машине «Instron1115» со скоростью деформации 10-2 с-1 при комнатной температуре. В соответствии с ГОСТ 1497-61 регистрировалась диаграмма растяжения, начальные и конечные размеры образцов, определялись

0,2 ) и пластические ( 5 , 10 ) характеристики образцов в со-

стоянии поставки. По результатам статических испытаний строились кривые

упрочнения в координатах lg i ( i – истинное напряжение) – lg i ( i – истинная деформация), что позволяет определить показатель деформационного упрочне- ния А исследованных материалов в состоянии поставки.

Средние значения пределов прочности и текучести, а также относительно- го удлинения образцов, вычисленные по результатам испытаний 5 образцов на материал из титанового сплава ВТ-20 представлены в табл. 6.10.

Механические свойства материала

2.2. Исследование структурный: макро и микроструктурный анализ,

фрактографическое исследование, рентгеноструктуный анализ

Металлографические исследования проводились по общепринятой мето-

дике на микроскопах МИМ-7, МИМ-8 с увеличением 300.

Анализ фрактографических особенностей усталостных и статических из- ломов образцов и натурных изделий осуществлялся на оптическом компараторе типа МИР-12 и электронном микроскопе типа РЭМ-200Å с увеличением 100 и

2.3. Усталостные испытания

Испытания на усталость при комнатной температуре плоских образцов (ГОСТ 25502-99) осуществлялись при симметричном цикле консольного изгиба с частотой 1500 цикл/мин по “жесткой” схеме на двухпозиционной машине [10]. Величина приложенного напряжения σа (МПа) для указанной схемы на- гружения составляет:

W

где Mизг – изгибающий момент в опасном сечении, Н мм; W – осевой момент сопротивления опасного сечения образца, мм3; Р – приложенная нагрузка, Н; l – плечо приложенной нагрузки, мм; b – ширина образца, мм; h – толщина об-

2.4. Стендовые и натурные испытания изделия

Испытания на циклическую долговечность натурных изделий проводи- лись при низких частотах нагружения до 12 цикл/мин. Программа испытаний на выносливость агрегатов и узлов изделий составлена Главным конструктором ГАЗиСО на основе требований действующих Норм прочности и «Инструкции по проведению лабораторных и стендовых испытаний на прочность опытных и серийных самолетов и гидросамолетов», разработанной ЦАГИ.

Испытания образцов гофровых панелей на сдвиг по пульсирующему цик- лу и избыточным давлением осуществлялись по симметричному и пульсирую- щему циклу.

Для оценки плоского напряженно-деформированного состояния натур- ных деталей применялись фольговые тензорезисторы КФ5П1 с базой 1 и 5 мм. Их наклейка проводилась клеем ЦИАКРИН–ЭО в зонах максимальных дефор- маций согласно рис. 6.27. Схема подключения тензодатчиков представлена на рис. 6.28.

Рис. 6.27. Схема расположения тензодатчиков на испытываемой детали

Рис. 6.28. Схема подключения тензодатчиков:

R1В-R6В – тензорезистор КФ5П1-5-200-Б-12 ТУ25-06.2002-80; тензодатчиков: R7В-RnВ – тензорезистор КФ5П1-5-100-Б-12 ТУ25-06.2002-80; А – цифровой тензометрический мост ЦТМ-5;

PS – печатающая машина; 5 – испытываемая деталь

3. Результаты усталостных испытаний

Результаты усталостных испытаний образцов из сплава ВТ-20 представ-

лены в табл. 6.11.

Циклическая долговечность холоднокатаных продольных образцов тита-

нового сплава ВТ-20 выше (в 2,5 раза при εпр.д = 0% и в 1,76 раза при εпр.д = 10%

– на молоте), чем у поперечных образцов ( à =250 МПа).

Предварительная деформация на молоте (от 0 до 20%) холоднотянутых поперечных образцов приводит к монотонному увеличению их циклической долговечности (от 13100 циклов до 68300 циклов, то есть в 5,22 раза) при на- пряжении а = 250МПа.

Предварительная осадка 10% продольных образцов на прессе приводит к

большему увеличении долговечности по сравнению с исходными образцами, чем деформация на падающем молоте. Так, например, при а = 350 МПа цик- лическая долговечность осаженных образцов на прессе возрастает в 1,55 раза, а на молоте лишь в 1,25 раза, против 32700 циклов при εпр.д = 0%.

Результаты испытаний образцов из холоднокатаного сплава ВТ-20

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector