Поковки ВТ5-1 в Минске


Поковки из титанового сплава ВТ5-1: характеристики, сортамент и применение

Поковки ВТ5-1 — объёмные деформированные заготовки из титанового сплава системы Ti–Al–Sn, получаемые горячей деформацией (ковкой, штамповкой) слитков и промежуточных заготовок. Сплав ВТ5-1 относится к -титановым сплавам (псевдо-), содержит 4,5–6,0 % алюминия и 2,0–3,0 % олова, что обеспечивает сочетание жаропрочности до 450–500 C с удовлетворительной технологичностью при горячей обработке давлением. Поковки из этого сплава востребованы там, где требуется высокая удельная прочность, коррозионная стойкость и стабильность свойств в интервале криогенных и умеренно высоких температур.

Технические характеристики поковок ВТ5-1

Механические свойства поковок нормируются в зависимости от режима термической обработки и направления волокна. Типовые значения для отожжённого состояния:

  • предел прочности в — 750–950 МПа;
  • предел текучести 0,2 — 650–850 МПа;
  • относительное удлинение — 8–12 %;
  • ударная вязкость KCU — 30–50 Дж/см;
  • твёрдость — 220–280 HB;
  • плотность — 4,45 г/см.

Сплав сохраняет работоспособность в диапазоне от –253 C до +450 C (кратковременно до 500 C). Поковки подвергают отжигу при 750–850 C с охлаждением на воздухе для снятия внутренних напряжений после деформации. Для ответственных деталей применяют изотермический отжиг, обеспечивающий однородность структуры и повышение пластичности.

Сортамент и способы изготовления

Поковки ВТ5-1 изготавливают свободной ковкой на гидравлических прессах и молотах, а также штамповкой в открытых и закрытых штампах. Масса поковок — от 0,5 до 500 кг и более, в зависимости от оборудования. Основные виды:

  • цилиндрические и прямоугольные поковки общего назначения;
  • поковки типа «вал», «диск», «фланец»;
  • штампованные поковки с приближёнными к готовой детали контурами;
  • поковки для последующей механической обработки по ГОСТ 7505;
  • заготовки для крепежа, арматуры, элементов трубопроводов.

Точность размеров и припуски регламентируются ГОСТ 7505 и отраслевыми стандартами. Для ответственных поковок проводят ультразвуковой контроль (УЗК) по ГОСТ 24507 и контроль макроструктуры травлением.

Применение поковок ВТ5-1

Благодаря коррозионной стойкости в морской воде, хлоридных средах и ряде агрессивных сред, а также жаропрочности до 450–500 C, поковки ВТ5-1 применяют в следующих отраслях:

  • авиастроение — детали планера, крепёж, элементы шасси, узлы двигателей;
  • судостроение — арматура, фланцы, детали насосов, работающие в морской воде;
  • химическое машиностроение — корпусные детали реакторов, теплообменников, запорной арматуры;
  • нефтегазовый комплекс — элементы фонтанной арматуры, бурового оборудования;
  • энергетика — крепёж и детали парогазовых установок;
  • медицинская техника — несущие элементы имплантатов и инструмента.

Сравнение с альтернативными материалами

Материалв, МПаРабочая температура, CПлотность, г/смКоррозионная стойкость
ВТ5-1 ()750–950до +4504,45высокая
ВТ6 (+)900–1100до +4004,43высокая
ВТ20 ()950–1150до +5004,47высокая
12Х18Н10Т500–600до +6007,9средняя

Вопросы и ответы

Какие стандарты регламентируют поставку поковок ВТ5-1?

Поставка осуществляется по ГОСТ 7505 (поковки стальные и из титановых сплавов), ОСТ 1 90073 и техническим условиям производителя. Для авиационных деталей применяются отраслевые стандарты с обязательным УЗК по ГОСТ 24507.

При какой температуре проводится отжиг поковок ВТ5-1?

Отжиг проводят при 750–850 C с выдержкой 1–4 часа и охлаждением на воздухе. Для снятия остаточных напряжений после ковки применяют также неполный отжиг при 650–700 C.

До какой температуры сохраняется жаропрочность сплава ВТ5-1?

Сплав работоспособен до 450 C длительно и до 500 C кратковременно. При более высоких температурах наблюдается интенсивное окисление и снижение длительной прочности.

Возможна ли сварка поковок ВТ5-1?

Сплав относится к ограниченно свариваемым. Сварка возможна в среде аргона с последующей термообработкой для снятия напряжений, однако для ответственных соединений предпочтительны механические методы.