Фольга ВТ-15: технические характеристики и применение
Фольга ВТ-15 — тонколистовой прокат из титанового сплава ВТ15 (Ti–Al–Mo–Cr–Sn–Zr), относящегося к системе легирования Ti–Al–Mo–Cr. Сплав ВТ15 — термически упрочняемый (+)-титан, способный закаливаться на мартенсит и упрочняться старением. Фольга из него сохраняет высокую удельную прочность до 400 C, коррозионную стойкость в агрессивных средах и стабильность механических свойств после термообработки.
Сортамент и геометрические параметры
Фольга ВТ-15 поставляется в отожжённом или закалённом и состаренном состоянии. Толщина — от 0,05 до 0,5 мм, ширина — до 600 мм, точность прокатки — по повышенному классу. Кромка — обрезная или необрезная. Поверхность — травленая, шлифованная или полированная. Поставка — рулоны, катушки, мерные листы. Допуски по толщине — 5–10 % в зависимости от класса точности.
Химический состав и механические свойства
Основа — титан ВТ1-00 или губчатый титан. Легирующие элементы: алюминий — 2,5–3,5 %; молибден — 7,0–8,5 %; хром — 9,5–11,5 %; олово — 1,5–2,5 %; цирконий — 1,5–2,5 %; кремний — до 0,15 %; железо — до 0,25 %. Примеси: углерод — до 0,10 %; азот — до 0,05 %; кислород — до 0,15 %; водород — до 0,015 %.
| Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | , % | Твёрдость HRC |
|---|---|---|---|---|
| Отожжённый | 950–1100 | 850–1000 | 8–12 | 28–32 |
| Закалка + старение | 1300–1500 | 1200–1400 | 4–8 | 38–44 |
| Закалка (без старения) | 1100–1250 | 1000–1150 | 6–10 | 32–36 |
Технологические особенности
Фольга ВТ-15 обрабатывается давлением в холодном состоянии с промежуточными отжигами при 750–800 C. Сваривается точечной и шовной сваркой в среде аргона. Полируется электрохимически. Термообработка: закалка с 750–800 C в воду, старение при 450–520 C в течение 4–8 ч. После старения предел прочности возрастает на 30–40 % относительно отожжённого состояния.
Области применения
- Обшивка и элементы жёсткости высокоскоростных летательных аппаратов, работающие при 350–400 C.
- Мембраны и сильфоны в криогенной и аэрокосмической технике.
- Упругие элементы приборов: пружины, мембраны датчиков давления, виброизоляторы.
- Детали химического оборудования для сред с хлоридами и окислителями.
- Медицинские имплантаты и хирургический инструмент (после полировки и пассивации).
Условия эксплуатации
Рабочий диапазон температур — от –196 до 400 C. Коррозионная стойкость — в морской воде, хлоридных растворах, азотной и уксусной кислотах. Не рекомендуется для сред с фтором, плавиковой кислотой и сухим хлором при повышенных температурах. Удельная прочность при 20 C — 25–30 км.
Вопросы и ответы
Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность фольги ВТ-15?
Закалка с 750–800 C в воду с последующим старением при 450–520 C в течение 4–8 ч. Предел прочности достигает 1300–1500 МПа.
Применяется ли фольга ВТ-15 в криогенной технике?
Да, сохраняет пластичность до –196 C и используется для мембран и упругих элементов криогенных систем.
Какой минимальный радиус гибки фольги ВТ-15 толщиной 0,1 мм?
В отожжённом состоянии — 2–3 толщины, в закалённом и состаренном — 5–6 толщин без образования трещин.
Сваривается ли фольга ВТ-15?
Да, точечной и шовной сваркой в среде аргона. После сварки рекомендуется местная термообработка для снятия напряжений.
