Шестигранник ВТ20 в Минске

Шестигранник ВТ20: титановый прокат для высоконагруженных конструкций

Шестигранник ВТ20 — сортовой прокат из титанового сплава ВТ20 (Ti–6,5Al–2Zr–1Mo–1V), поставляемый по ГОСТ 26492-85 и ТУ 1-92-125-91 в виде горячекатаных, прессованных или холоднотянутых прутков шестигранного сечения. Сплав относится к системе Ti–Al–Zr–Mo–V с повышенным содержанием алюминия и циркония, что обеспечивает предел прочности при растяжении 950–1150 МПа в термоупрочнённом состоянии при плотности 4,45 г/см. Шестигранный профиль получают прокаткой в калибрах или прессованием через матрицу с последующей правкой и термической обработкой.

Сортамент и геометрические параметры

Прутки шестигранные ВТ20 выпускают с размером под ключ от 8 до 60 мм. Для горячекатаного проката предельные отклонения по размеру под ключ соответствуют ГОСТ 2591-2006, для холоднотянутого — квалитету h11. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для диаметров до 30 мм и 0,8 % для сечений свыше 30 мм. Длина мерных прутков — 2–6 м, немерных — 1,5–6 м.

Химический состав и структура

Сплав ВТ20 содержит 5,5–7,0 % алюминия, 1,5–2,5 % циркония, 0,5–2,0 % молибдена, 0,5–2,0 % ванадия; примеси: железо — не более 0,25 %, кремний — не более 0,15 %, кислород — не более 0,15 %, азот — не более 0,05 %. Легирование цирконием повышает жаропрочность и коррозионную стойкость в агрессивных средах. Структура после отжига — глобулярно-пластинчатая +-фаза. Термообработка: отжиг при 750–850 C с охлаждением на воздухе; для повышения прочности применяют закалку с 850–900 C и старение при 500–550 C.

Эксплуатационные свойства

• Рабочий диапазон температур — от –70 до +450 C с сохранением прочностных характеристик.
• Предел текучести при 20 C — 850–1000 МПа; при 400 C — не менее 600 МПа.
• Удельная прочность (_в/) — 210–260 кНм/кг, что превосходит легированные стали и алюминиевые сплавы.
• Коррозионная стойкость в морской воде, хлоридных и кислотных средах без защитных покрытий.
• Модуль упругости — 112 ГПа; коэффициент Пуассона — 0,32.
• Ударная вязкость KCU — не менее 30 Дж/см при 20 C.

Технологичность обработки

Шестигранник ВТ20 обрабатывается резанием твердосплавным инструментом (ВК8, ВК10) на скоростях 30–60 м/мин с интенсивным охлаждением. Сваривается аргонодуговой сваркой в среде инертного газа; сварные соединения требуют последующего отжига при 700–780 C. Холодная деформация ограничена — относительное удлинение при растяжении не превышает 16 %, что требует промежуточных отжигов при гибке и волочении. Обработка давлением в горячем состоянии — ковка при 950–1050 C, штамповка при 900–1000 C.

Области применения

• Крепёжные элементы (болты, гайки, шпильки) для авиационных двигателей и планера.
• Детали насосного и компрессорного оборудования в нефтегазовой отрасли.
• Элементы конструкций морских буровых платформ и судового машиностроения.
• Оснастка для химического производства: валы мешалок, штуцеры, фланцы.
• Детали медицинского оборудования, работающие в агрессивных средах.
• Заготовки для механической обработки в станкостроении и приборостроении.

Вопросы и ответы