Шестигранник ВТ4: титановый прокат для ответственных узлов
Шестигранник ВТ4 — профильный металлопрокат из титанового сплава ВТ4 (Ti–Al–Mn системы), выпускаемый в виде горячекатаных или прессованных прутков с шестигранным поперечным сечением. Сплав относится к +-классу и регламентируется ГОСТ 26492-85 (прутки титановые) и ОСТ 1 90173-85. ВТ4 содержит 3,5–5,0 % алюминия и 1,2–2,5 % марганца, что обеспечивает предел прочности 700–950 МПа при плотности 4,45 т/м.
Технические характеристики
Шестигранник ВТ4 поставляется в отожжённом состоянии с нормированным комплексом механических свойств. Ключевое преимущество перед стальными аналогами — удельная прочность (отношение в к плотности) на уровне 160–210 кНм/кг, что в 1,8–2,2 раза выше, чем у конструкционных легированных сталей. Сплав сохраняет работоспособность в интервале от –253 C до +350 C.
| Параметр | Значение | Условие испытания | Стандарт | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 700–950 МПа | 20 C, отожжённое состояние | ГОСТ 26492-85 | зависит от диаметра вписанной окружности |
| Предел текучести 0,2 | 600 МПа | 20 C | ГОСТ 26492-85 | для прутков 10–40 мм |
| Относительное удлинение 5 | 10 % | 20 C | ГОСТ 26492-85 | продольные образцы |
| Ударная вязкость KCU | 30 Дж/см | 20 C | ГОСТ 9454-78 | образцы с надрезом |
| Плотность | 4,45 т/м | 20 C | — | справочная величина |
| Твёрдость HB | 207–255 | 20 C | ГОСТ 22761-77 | отожжённое состояние |
Сортамент и размеры
Шестигранник ВТ4 изготовляют с размером вписанной окружности от 8 до 55 мм. Длина прутков — 1,5–6,0 м в зависимости от способа производства. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для горячекатаных и 0,3 % для прессованных. Предельные отклонения по размеру под ключ — в соответствии с ГОСТ 2591-2006 (для аналогов из стали) или по согласованию с потребителем.
- Горячекатаный шестигранник — 12–55 мм, длина 2–6 м
- Прессованный шестигранник — 8–40 мм, длина 1,5–4 м
- Точность прокатки — повышенная (Б) и нормальная (В)
- Состояние поставки — отожжённый, без термической обработки по требованию
- Маркировка — клеймение, бирка с номером плавки
Области применения
Шестигранник ВТ4 востребован в узлах, где требуется сочетание низкой массы и коррозионной стойкости. В авиастроении из него фрезеруют крепёжные элементы, шпангоутные кронштейны, детали механизации крыла. В химическом машиностроении — шпиндели запорной арматуры, крепёж для аппаратов, работающих в средах с хлорид-ионами. В судостроении — детали подводной обшивки, элементы дейдвудных устройств.
- Авиационная промышленность — крепёж, кронштейны, тяги управления
- Химическое аппаратостроение — шпиндели, штоки, крепёж для реакторов
- Судостроение — подводная арматура, элементы корпусных конструкций
- Медицинская техника — детали эндопротезов, хирургический инструмент
- Нефтегазовый комплекс — крепёж для скважинного оборудования
Обрабатываемость и сварка
Шестигранник ВТ4 удовлетворительно обрабатывается резанием твёрдосплавным инструментом (ВК8, ВК6М) при скоростях 30–60 м/мин и обильном охлаждении. Сваривается аргонодуговой сваркой в среде аргона; для ответственных соединений применяют электронно-лучевую сварку. После сварки рекомендуется отжиг при 750–800 C для снятия остаточных напряжений.
Вопросы и ответы
Чем шестигранник ВТ4 отличается от шестигранника ВТ1-0?
ВТ4 — +-сплав, легированный алюминием и марганцем, с пределом прочности 700–950 МПа. ВТ1-0 — технически чистый -титан с в 300–450 МПа. ВТ4 прочнее в 1,8–2,2 раза, но менее пластичен и хуже сваривается.
Какие размеры шестигранника ВТ4 доступны?
Стандартный сортамент охватывает размеры вписанной окружности от 8 до 55 мм. Горячекатаные прутки выпускают 12–55 мм, прессованные — 8–40 мм. Возможно изготовление промежуточных размеров по согласованию.
При какой температуре эксплуатируется шестигранник ВТ4?
Рабочий диапазон — от –253 C до +350 C. При нагреве выше 350 C интенсивно окисляется, требуется защитная атмосфера. При криогенных температурах сохраняет пластичность благодаря +-структуре.
Какой крепёж изготавливают из шестигранника ВТ4?
Из шестигранника ВТ4 производят болты, гайки, шпильки, винты для авиационных и судовых конструкций. Крепёж класса прочности 8.8–10.9 по титановой шкале, с антикоррозионным покрытием или без него.
