Шестигранник ПТ3В в Минске

Шестигранник ПТ3В: прессованный профиль из титанового сплава ВТ3-1

Шестигранник ПТ3В — горячепрессованный профиль из титанового сплава ВТ3-1 (Ti–6Al–2Mo–2Cr–1Fe–0,3Si), выпускаемый по отраслевым техническим условиям для авиационного и энергетического машиностроения. Маркировка «ПТ» обозначает способ формообразования — прямое прессование заготовки через матрицу, «3В» указывает на принадлежность к сплаву ВТ3-1. В отличие от катаного шестигранника, прессованный профиль имеет направленную текстуру вдоль оси прутка и более узкие поля допусков по размеру «под ключ».

Сортамент и геометрические параметры

Профиль поставляется в размерном ряду от 8 до 46 мм по диаметру вписанной окружности. Кривизна прутка нормируется из расчёта не более 2 мм на 1 м длины, скрутка граней вокруг продольной оси не превышает 2 на 1 м. Длина мерных прутков — 1,5–4,0 м; немерная длина — 1,0–5,0 м. Поставка осуществляется в горячепрессованном состоянии без термической обработки либо после отжига при 750–800 C с охлаждением в печи.

Химический состав и структура

Сплав ВТ3-1 относится к псевдо-+ классу с температурой полиморфного превращения 960–980 C. Легирование алюминием (5,5–7,0 %) повышает жаропрочность, молибден (1,5–2,5 %) и хром (1,5–2,5 %) обеспечивают прокаливаемость сечения, кремний (0,15–0,40 %) тормозит ползучесть при 400–450 C. Содержание примесей ограничено: кислород — не более 0,15 %, азот — не более 0,05 %, водород — не более 0,015 %. Микроструктура прессованного профиля — глобулярно-пластинчатая, с равномерным распределением -фазы по границам -зёрен.

Механические и эксплуатационные свойства

• Предел прочности при 20 C — 950–1150 МПа в зависимости от сечения и режима отжига.
• Предел длительной прочности при 400 C за 100 ч — не менее 640 МПа.
• Предел ползучести при 400 C за 100 ч — не более 0,2 % деформации.
• Ударная вязкость KCU — не менее 40 Дж/см.
• Модуль упругости — 110–115 ГПа.
• Плотность — 4,45 г/см.

Области применения

Шестигранник ПТ3В применяется для изготовления крепёжных деталей горячей зоны газотурбинных двигателей: болтов, шпилек, гаек крепления дисков и лопаток компрессора высокого давления. В авиастроении из профиля фрезеруют элементы силового набора, работающие при 350–450 C. В энергетическом машиностроении — детали арматуры паропроводов, шпильки фланцевых соединений паровых турбин. В нефтегазовой отрасли — крепёж устьевого оборудования, эксплуатируемый в средах с сероводородом при умеренных температурах.

Обработка и режимы

Механическая обработка ведётся твердосплавным инструментом на скоростях 25–40 м/мин с обильным охлаждением. Сварка плавлением ограничена из-за склонности к образованию хрупких фаз; допускается диффузионная сварка и пайка в вакууме. Отжиг проводят при 750–800 C с выдержкой 1–2 ч на 25 мм сечения и последующим охлаждением в печи до 500 C. Упрочняющая термическая обработка — закалка от 870–890 C в воду и старение при 500–550 C в течение 6–8 ч.

Вопросы и ответы