Титановая шина (полоса) ВТ20: жаропрочный прокат для силовых конструкций
Титановая шина (полоса) ВТ20 — это горячекатаный или прессованный профиль прямоугольного сечения из жаропрочного титанового сплава ВТ20 (Ti–6,5Al–2Zr–1Mo–1V), сохраняющего работоспособность при длительной эксплуатации до 500 C. Сплав относится к системе Ti–Al–Zr–Mo–V и сочетает высокую жаропрочность с технологичностью при сварке и обработке давлением. Шина ВТ20 поставляется в отожжённом состоянии с регламентированным комплексом механических свойств и предназначена для изготовления нагруженных элементов, работающих в условиях одновременного действия статических нагрузок и повышенных температур.
Сортамент и геометрические параметры
Полоса ВТ20 выпускается толщиной 4–60 мм, шириной 40–200 мм, длиной до 3000 мм. Кромки — обрезные или необрезные, с допустимой кривизной не более 0,5 % длины. Предельные отклонения по толщине соответствуют требованиям к горячекатаному прокату повышенной точности. Шина применяется как полуфабрикат для последующей механической обработки, гибки, сварки или резки в размер.
| Параметр | Значение | Условие испытания | Единица | Норма |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 950 | 20 C | МПа | ГОСТ 26492 |
| Предел текучести 0,2 | 850 | 20 C | МПа | ГОСТ 26492 |
| Относительное удлинение | 10 | 20 C | % | ГОСТ 26492 |
| Жаропрочность 100 | 400 | 500 C | МПа | ТУ 1-92-156 |
| Плотность | 4,45 | 20 C | г/см | справочно |
Технологические и эксплуатационные свойства
Сплав ВТ20 отличается повышенной стойкостью к ползучести в интервале 400–500 C, что обеспечивается легированием цирконием и молибденом. Полоса сохраняет пластичность при гибке в холодном состоянии при толщине до 10 мм и подлежит сварке аргонодуговым способом без последующей термообработки в ряде конструкций. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, склонность к наклёпу требует применения твёрдосплавного инструмента и обильного охлаждения.
- Детали крепления и силовые элементы планера в авиастроении
- Корпусные узлы и фланцы компрессоров газотурбинных установок
- Элементы выхлопных систем и теплообменников энергетического оборудования
- Оснастка для горячей штамповки и прессования
- Несущие конструкции в химическом аппаратостроении при температурах до 450 C
Условия применения и ограничения
Шина ВТ20 работоспособна в интервале от –70 C до +500 C при длительной эксплуатации и до 800 C при кратковременном нагреве. Не рекомендуется применение в контакте с жидкими щелочами и фтористыми средами. При сварке требуется защита обратной стороны шва инертным газом. Для повышения износостойкости возможна анодирование или нанесение газотермических покрытий.
Вопросы и ответы
Какие стандарты регламентируют поставку полосы ВТ20?
Поставка осуществляется по ГОСТ 26492 и ТУ 1-92-156, регламентирующим химический состав, механические свойства и допустимые отклонения размеров.
При какой максимальной температуре возможна длительная эксплуатация?
Длительная работоспособность сохраняется до 500 C; кратковременный нагрев допустим до 800 C без необратимого снижения прочности.
Подвергается ли шина ВТ20 сварке?
Да, сплав сваривается аргонодуговым способом. Сварные соединения требуют защиты зоны шва инертным газом с обеих сторон.
Возможна ли гибка полосы в холодном состоянии?
Холодная гибка допустима при толщине до 10 мм с минимальным радиусом, зависящим от толщины; при больших сечениях рекомендуется подогрев до 300–400 C.
