Поковки ВТ6 в Минске


Поковки из титанового сплава ВТ6: технические характеристики и применение

Поковки из титанового сплава ВТ6 (Ti-6Al-4V, Grade 5) — это горячедеформированные заготовки, получаемые объёмной штамповкой или свободной ковкой при температурах 950–1150 C. Сплав относится к системе Ti–Al–V, двухфазный (+), с номинальным содержанием алюминия 5,5–6,8 % и ванадия 3,5–5,3 %. Поковки ВТ6 поставляются по ГОСТ 23765, ГОСТ 26492, а также по ASTM B348 и AMS 4928. Структура металла после ковки — глобулярная или пластинчатая +, что определяет комплекс механических свойств.

Технические параметры поковок ВТ6

Механические свойства поковок ВТ6 зависят от режима термообработки и сечения. Отжиг при 700–800 C обеспечивает предел прочности 895–950 МПа, предел текучести 830–880 МПа, относительное удлинение 10–14 %. Упрочняющая термообработка (закалка + старение) повышает прочность до 1100–1150 МПа при снижении пластичности. Плотность сплава — 4,43 г/см, что в 1,7 раза меньше стали. Рабочий диапазон температур — от –196 C до +400 C. Модуль упругости — 110–115 ГПа. Теплопроводность — 7,0 Вт/(мК) при 20 C.

ПараметрЗначениеУсловиеСтандартПримечание
Предел прочности895–950 МПаОтжиг, 20 CГОСТ 23765Сечение до 100 мм
Предел текучести830–880 МПаОтжиг, 20 CASTM B348,
Относительное удлинение10–14 %Отжиг, 20 CГОСТ 26492
Ударная вязкость25–35 Дж/смKCU, 20 CГОСТ 23765После отжига
Твёрдость32–38 HRCОтжигASTM E18Зависит от сечения
Плотность4,43 г/см20 C—Справочная величина

Технология изготовления

Производство поковок ВТ6 включает нагрев слитка или сортовой заготовки в электрических печах сопротивления, ковку на гидравлических прессах усилием 3000–10000 тс или штамповку на молотах. Температурный интервал ковки — 950–1150 C. Завершающая операция — отжиг при 700–800 C с выдержкой 1–4 ч и охлаждением на воздухе. Для крупногабаритных поковок применяют изотермическую штамповку в вакууме, что обеспечивает равномерность структуры и отсутствие альфированного слоя. Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 24507 и химический анализ по ГОСТ 19863.

Области применения

  • Авиастроение: силовые элементы планера, стойки шасси, диски и лопатки компрессоров ГТД.
  • Ракетно-космическая техника: корпусные детали, крепёж, элементы двигательных установок.
  • Судостроение: гребные валы, детали подводных аппаратов, работающие в морской воде.
  • Медицина: эндопротезы тазобедренных и коленных суставов, костные фиксаторы.
  • Химическое машиностроение: арматура, реакторы, работающие с агрессивными средами.
  • Нефтегазовая отрасль: буровые долота, насосно-компрессорные трубы, фонтанная арматура.

Нормативные документы

  • ГОСТ 23765 — поковки из титановых сплавов, общие технические условия.
  • ГОСТ 26492 — прутки и поковки из титановых сплавов, сортамент.
  • ASTM B348 — стандартная спецификация на титановые прутки и заготовки.
  • AMS 4928 — титановый сплав Ti-6Al-4V, поковки для авиакосмической техники.
  • ГОСТ 19863 — титановые сплавы, методы химического анализа.
  • ГОСТ 24507 — контроль неразрушающий, ультразвуковая дефектоскопия поковок.

Вопросы и ответы

Какие механические свойства обеспечивает поковка ВТ6 после отжига?

После отжига при 700–800 C предел прочности составляет 895–950 МПа, предел текучести — 830–880 МПа, относительное удлинение — 10–14 %, ударная вязкость KCU — 25–35 Дж/см. Твёрдость — 32–38 HRC.

При каких температурах эксплуатируются поковки из сплава ВТ6?

Рабочий диапазон — от –196 C до +400 C. При температурах выше 400 C наблюдается интенсивное окисление и снижение длительной прочности. Для криогенных условий сплав сохраняет пластичность благодаря гексагональной -фазе.

Чем отличается поковка ВТ6 от литой заготовки?

Поковка имеет деформированную мелкозернистую структуру с более высокими механическими свойствами и отсутствием литейных дефектов (пор, усадочных раковин). Литьё уступает по пластичности и усталостной прочности.

Какой стандарт регламентирует поставку поковок ВТ6?

Поставка осуществляется по ГОСТ 23765, ГОСТ 26492, ASTM B348 и AMS 4928. В авиакосмической отрасли преимущественно применяется AMS 4928 с дополнительными требованиями к ультразвуковому контролю.