Металлические отливки ВТ9Л в Минске


Металлические отливки из титанового сплава ВТ9Л: жаропрочное литьё для ГТД и силовых агрегатов

Металлические отливки ВТ9Л — это фасонные изделия из жаропрочного титанового сплава системы Ti–Al–Zr–Si–Mo, получаемые литьём по выплавляемым моделям. Сплав ВТ9Л (химический состав по ГОСТ 19807, литейные свойства по ОСТ 1 90006) сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации до 500–550 C и кратковременно — до 600 C, что выводит его за пределы возможностей ВТ5Л и ВТ20Л по жаростойкости. Отливки применяют там, где требуется сочетание низкой плотности (4,5–4,6 г/см), высокой удельной прочности и сопротивления ползучести.

Технические характеристики литого сплава

Легирование кремнием и цирконием обеспечивает дисперсионное твердение и торможение ползучести. Молибден повышает жаропрочность и термическую стабильность структуры. Механические свойства формируются в литом состоянии и после термической обработки (отжиг при 850–900 C, охлаждение на воздухе).

ПоказательЕдиницаЛитойПосле отжигаУсловия
Предел прочности вМПа 950 100020 C
Относительное удлинение % 4 620 C
Предел длительной прочности 100МПа— 400500 C
Плотность г/см4,5–4,64,5–4,620 C
Твердость HB—285–360285–36020 C

Технология литья и дефекты

Заливка выполняется в вакуумных индукционных печах с графитовыми или керамическими тиглями; литейные формы — оболочковые по выплавляемым моделям с последующей прокалкой. Титан активно поглощает кислород и азот, поэтому газосодержание регламентируется: O 0,15 %, N 0,05 %, H 0,008 %. Горячие трещины и пористость устраняются направленной кристаллизацией и подбором литниково-питающей системы. Контроль — рентгенография по ГОСТ 24034 и люминесцентная дефектоскопия.

Области применения

  • Корпуса и рабочие колёса вспомогательных силовых установок, детали компрессоров ГТД.
  • Кронштейны, фланцы и арматура высокотемпературных трубопроводов авиационных и ракетных систем.
  • Детали выхлопных трактов, работающие в потоке горячих газов до 550 C.
  • Элементы крепления и силовые узлы в химическом и нефтегазовом оборудовании с агрессивными средами.
  • Оснастка для горячей штамповки и прессования цветных сплавов.

Нормативная база и маркировка

  • ГОСТ 19807 — титан и титановые сплавы, марки.
  • ОСТ 1 90006 — отливки из титановых сплавов, технические требования.
  • ГОСТ 24034 — радиографический контроль сварных и литых соединений.
  • ГОСТ 2424 — контроль люминесцентный.
  • АМТУ 1.2.015 — авиационные материалы, титановые отливки.

Вопросы и ответы

До какой температуры сохраняется работоспособность отливок ВТ9Л?

Длительная эксплуатация — до 500–550 C, кратковременная — до 600 C. Выше этих значений начинается интенсивное окисление и падение длительной прочности.

Чем ВТ9Л отличается от ВТ5Л?

ВТ9Л легирован цирконием, кремнием и молибденом, что даёт более высокую жаропрочность и предел длительной прочности. ВТ5Л — сплав системы Ti–Al, применяется при меньших температурах.

Какие виды контроля обязательны для отливок?

Рентгенографический контроль по ГОСТ 24034, люминесцентная дефектоскопия, проверка химического состава и механических свойств на образцах-свидетелях.

Возможна ли сварка литых деталей из ВТ9Л?

Да, в среде аргона с последующей термообработкой. Сварные соединения требуют повторного контроля и, как правило, местного отжига для снятия напряжений.