Шестигранник ВТ23 — пруток титановый горячекатаный с шестигранным сечением
Шестигранник ВТ23 — это горячекатаный титановый пруток с шестигранным профилем, изготовленный из высокопрочного двухфазного титанового сплава марки ВТ23. Материал сочетает высокую удельную прочность с удовлетворительной пластичностью и относится к классу (+)-сплавов, легированных алюминием, молибденом, ванадием и хромом. Шестигранный профиль позволяет применять пруток без дополнительной механической обработки для изготовления крепежа, гаек, болтов и других деталей с гранями под ключ.
Химический состав и механические характеристики
Сплав ВТ23 легирован по системе Ti–Al–Mo–V–Cr. Содержание алюминия составляет 4,0–6,3 %, молибдена — 2,0–3,5 %, ванадия — 4,0–5,0 %, хрома — 0,8–1,4 %. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает высокую прочность при сохранении технологичности при горячей деформации. После стандартной термической обработки (закалка с 850–880 C и старение при 550–600 C) предел прочности шестигранника ВТ23 достигает 980–1180 МПа, предел текучести — не менее 930 МПа, относительное удлинение — 8–12 %.
Шестигранник ВТ23 поставляется в горячекатаном состоянии, размер под ключ — от 8 до 60 мм. Допуски на геометрические размеры регламентируются нормативной документацией на сортовой прокат из титановых сплавов. Поверхность прутка после прокатки может иметь окалину, которая удаляется механическим или химическим способом по требованию заказчика.
Преимущества шестигранного профиля из ВТ23
- Высокая удельная прочность — при плотности 4,82 г/см сплав ВТ23 превосходит конструкционные стали по отношению прочности к массе;
- Коррозионная стойкость в морской воде, атмосферных условиях и агрессивных средах, включая растворы кислот умеренной концентрации;
- Работоспособность в интервале температур от –60 до +450 C с сохранением механических свойств;
- Шестигранная форма исключает операцию фрезерования граней при производстве крепежа, снижая трудоёмкость изготовления деталей;
- Возможность упрочняющей термической обработки для достижения прочности до 1200 МПа.
Применение шестигранника ВТ23
Шестигранник ВТ23 востребован в авиастроении, ракетно-космической технике и судостроении, где требуется высокопрочный крепёж с минимальной массой. Из прутка изготавливают болты, винты, шпильки, гайки и другие резьбовые элементы для узлов планера, двигательных установок и элементов гидравлических систем. В химическом машиностроении шестигранник применяется для крепежа насосного оборудования, теплообменных аппаратов и запорной арматуры, работающих в контакте с агрессивными средами.
В судостроении из шестигранника ВТ23 производят крепёж для корпусных конструкций, работающих в условиях морской воды. В энергетическом машиностроении материал используется для деталей паровых турбин и компрессорного оборудования, эксплуатирующихся при повышенных температурах.
Технологические особенности обработки
Шестигранник ВТ23 обрабатывается резанием с применением твёрдосплавного инструмента. Рекомендуемые режимы точения — скорость 30–50 м/мин, подача 0,1–0,2 мм/об. Резьбонарезание выполняется метчиками из быстрорежущей стали с обильным охлаждением эмульсией. Сварка сплава ВТ23 ограничена из-за склонности к охрупчиванию в зоне термического влияния, поэтому соединение деталей преимущественно выполняется резьбовыми или заклёпочными соединениями.
| Размер под ключ, мм | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Состояние поставки |
|---|---|---|---|---|
| 8 | 980–1080 | 930 | 10 | Горячекатаный |
| 14 | 1000–1120 | 950 | 9 | Горячекатаный |
| 24 | 1030–1150 | 970 | 9 | Горячекатаный |
| 36 | 1050–1180 | 980 | 8 | Горячекатаный |
Нормативная документация и контроль качества
Шестигранник ВТ23 изготавливается по техническим условиям на сортовой прокат из титановых сплавов. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава, механических свойств и результатов ультразвукового контроля. Приёмка осуществляется по геометрическим параметрам, состоянию поверхности и результатам испытаний на растяжение при комнатной температуре.
Вопросы и ответы
Какие размеры шестигранника ВТ23 доступны для заказа?
Стандартный диапазон размеров под ключ — от 8 до 60 мм. Допускается поставка немерной длины от 1 до 4 метров, а также мерной длины с точным раскроем под требования заказчика.
Подвергается ли шестигранник ВТ23 термической обработке перед поставкой?
В стандартном состоянии пруток поставляется горячекатаным без термообработки. При необходимости заказчик может провести упрочняющую обработку: закалку с 850–880 C и старение при 550–600 C для достижения прочности до 1180 МПа.
Каким способом соединяются детали из шестигранника ВТ23?
Основной способ соединения — резьбовой крепёж, изготовленный непосредственно из шестигранного прутка. Сварка сплава ВТ23 ограничена из-за риска охрупчивания, поэтому для неразъёмных соединений применяют заклёпки из того же материала.
В каких средах допустима эксплуатация крепежа из ВТ23?
Крепёж из шестигранника ВТ23 сохраняет работоспособность в морской воде, атмосферных условиях, растворах солей и слабых кислот. Материал не рекомендуется применять в средах с концентрированными восстановительными кислотами при повышенной температуре.
