Титановый пруток: сортамент, механические свойства и применение
Титановый пруток длинномерный сортовой прокат круглого, квадратного или шестигранного сечения, изготавливаемый из технически чистого титана (ВТ1-0, ВТ1-00) и двухфазных титановых сплавов (ВТ6, ВТ3-1, ОТ4, ВТ20). Материал сочетает высокую удельную прочность, коррозионную стойкость в агрессивных средах и биосовместимость, что определяет его использование в узлах, работающих при знакопеременных нагрузках и температурах от 253 до +450 C.
Технология производства и сортамент
Горячекатаные прутки диаметром от 10 до 60 мм поставляются в состоянии после прокатки или нормализации. Кованые прутки диаметром от 60 до 200 мм проходят дополнительную механическую обработку для удаления поверхностных дефектов. Калиброванные прутки с допуском h9h11 изготавливаются методом холодного волочения или точения и предназначены для прецизионной обработки на станках с ЧПУ. Поставка возможна в прутках мерной, кратной и немерной длины от 1 до 6 м.
Химический состав и механические характеристики
Технически чистый титан ВТ1-0 содержит не менее 99,2 % Ti, примеси железа, кислорода, азота и углерода ограничены. Сплавы системы Ti-Al-V (ВТ6) дополнительно легируются алюминием (от 5,3 до 6,8 %) и ванадием (от 3,5 до 5,3 %), что повышает предел текучести до 800900 МПа. Механические свойства зависят от химического состава и термической обработки:
| Марка | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твердость HB |
|---|---|---|---|---|
| ВТ1-0 | от 345 до 490 | от 275 до 345 | от 20 до 30 | от 130 до 160 |
| ВТ6 | от 880 до 980 | от 800 до 900 | от 10 до 14 | от 255 до 300 |
| ОТ4 | от 700 до 900 | от 600 до 750 | от 12 до 18 | от 210 до 250 |
Коррозионная стойкость и рабочие среды
Титановые прутки устойчивы к морской воде, влажному хлору, растворам солей и органических кислот. В окислительных средах (азотная кислота концентрацией до 65 %) скорость коррозии не превышает 0,05 мм/год. Материал не подвержен коррозионному растрескиванию под напряжением в хлоридсодержащих средах при температуре до 200 C. Для повышения износостойкости поверхности применяется азотирование или оксидирование.
Области применения
- Авиастроение крепеж, элементы шасси, кронштейны, лонжероны, детали гидросистем
- Химическое машиностроение валы мешалок, фланцы, штуцера, детали насосов для перекачки агрессивных сред
- Судостроение гребные валы, элементы корпусных конструкций, арматура трубопроводов
- Медицина эндопротезы, имплантаты, хирургический инструмент
- Энергетика теплообменное оборудование, конденсаторы паровых турбин
- Криогенная техника детали арматуры для работы при температуре до 253 C
Обработка и свариваемость
Прутки из титановых сплавов обрабатываются резанием с применением твердосплавного инструмента при пониженных скоростях резания (от 30 до 60 м/мин). Сварка выполняется в среде аргона высокой чистоты методом TIG или плазменной сваркой. Перед сваркой поверхность зачищается механически и обезжиривается. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки рекомендуется отжиг при температуре от 650 до 750 C с выдержкой от 1 до 2 часов.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какие допуски на диаметр горячекатаных титановых прутков?
Для горячекатаных прутков диаметром от 10 до 30 мм действует допуск h12, для диаметров от 30 до 60 мм h12h14. Калиброванные прутки поставляются с допуском h9h11.
Чем отличается технический титан ВТ1-0 от сплава ВТ6?
ВТ1-0 технически чистый титан с пределом прочности от 345 до 490 МПа, пластичный и хорошо свариваемый. ВТ6 двухфазный сплав с алюминием и ванадием, прочностью от 880 до 980 МПа, применяется для высоконагруженных деталей.
Как маркируются титановые прутки при поставке?
На каждом прутке указывается марка сплава, номер плавки, диаметр и номер партии. Допускается маркировка несмываемой краской на торце или биркой, прикрепленной к связке.
Возможна ли поставка прутков немерной длины?
Да, немерная длина составляет от 1 до 6 м. Мерные и кратные длины поставляются по согласованию с заказчиком с допуском +50 мм на каждый отрез.
