Шестигранник ВТ5 в Минске

Шестигранник ВТ5: технические характеристики и применение

Шестигранник ВТ5 — горячекатаный или кованый пруток с шестигранным поперечным сечением, изготавливаемый из титанового сплава ВТ5. Материал относится к группе псевдо--сплавов системы Ti–Al и легирован алюминием в количестве 4,5–6,0 %. Такое легирование обеспечивает повышенную удельную прочность, жаропрочность до 400 C и стабильную работу в интервале температур от –253 до +450 C. Шестигранник ВТ5 поставляется в состоянии поставки: горячекатаном, кованом или термически обработанном (отожжённом), что регламентируется ГОСТ 26492-85 и ТУ 1-5-063-85.

Химический состав и механические свойства

Химический состав сплава ВТ5 нормируется ГОСТ 19807-91. Основные легирующие элементы — алюминий (4,5–6,0 %) и примеси: железо до 0,30 %, кремний до 0,15 %, углерод до 0,10 %, кислород до 0,20 %, азот до 0,05 %, водород до 0,015 %. Алюминий упрочняет -фазу, повышает модуль упругости и снижает плотность материала (4,45 г/см), что делает шестигранник ВТ5 востребованным в конструкциях с жёсткими требованиями к массовым характеристикам.

Механические свойства шестигранника ВТ5 после отжига при 750–850 C:

• временное сопротивление разрыву — 735–930 МПа;
• предел текучести — 685–840 МПа;
• относительное удлинение — 10–15 %;
• относительное сужение — 25–40 %;
• ударная вязкость — 40–60 Дж/см.

Сплав сохраняет пластичность при криогенных температурах и не склонен к хладноломкости, что позволяет применять шестигранник ВТ5 в оборудовании, работающем при температурах до –253 C (жидкий водород, гелий).

Геометрические параметры и допуски

Шестигранник ВТ5 выпускается с размером под ключ от 8 до 70 мм. Допуски на размеры и кривизну соответствуют ГОСТ 26492-85: для размеров до 30 мм — поле допуска h11, для размеров свыше 30 мм — h12. Длина прутков — 1–4 м, по согласованию возможна поставка мерной длины. Кривизна на 1 м длины не превышает 4 мм для размеров до 50 мм и 6 мм — для более крупных сечений.

Технологические особенности обработки

Шестигранник ВТ5 обрабатывается резанием с умеренными режимами: скорость резания твёрдосплавным инструментом — 30–60 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об. Материал склонен к налипанию на режущую кромку, поэтому рекомендуется применять СОЖ и инструмент с полированными передними поверхностями. Сварка шестигранника ВТ5 выполняется аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с присадкой из сплава ВТ5 или ВТ5-1; после сварки требуется отжиг для снятия остаточных напряжений. Гибка в холодном состоянии возможна при радиусах не менее 5 диаметров, при меньших радиусах — с подогревом до 600–700 C.

Применение в промышленности

Шестигранник ВТ5 используется для изготовления крепёжных элементов, работающих в агрессивных средах и при знакопеременных нагрузках. Основные области применения:

• авиастроение — болты, шпильки, гайки для планера и двигательных установок;
• химическое машиностроение — детали арматуры, работающей в средах с хлоридами и органическими кислотами;
• криогенная техника — элементы крепления в установках сжижения газов;
• судостроение — крепёж для морских конструкций, подверженных коррозионному растрескиванию;
• энергетика — детали теплообменного оборудования и насосных агрегатов.

Благодаря высокой удельной прочности (отношение предела прочности к плотности — около 180 МПасм/г) шестигранник ВТ5 позволяет снижать массу крепёжных узлов на 35–40 % по сравнению со стальными аналогами при сохранении несущей способности. Материал устойчив к коррозионному растрескиванию под напряжением в морской воде и атмосферных условиях, что расширяет ресурс оборудования в условиях повышенной влажности и химически активных сред.

Вопросы и ответы