Шина титановая (полоса) ВТ51М в Минске

Титановая шина (полоса) ВТ51М: жаропрочный прокат для силовых конструкций

Титановая шина (полоса) ВТ51М — это горячекатаный или кованый полуфабрикат из высоколегированного жаропрочного титанового сплава марки ВТ51М, поставляемый в виде прямоугольного сечения с нормируемой шириной и толщиной. Сплав относится к системе Ti–Al–Sn–Zr–Mo–V с дополнительным легированием кремнием и предназначен для длительной работы при температурах до 450–500 C. Шина ВТ51М сохраняет высокую удельную прочность в условиях термоциклирования, что отличает её от конструкционных титановых сплавов ВТ6 и ВТ14, теряющих несущую способность уже при 350–400 C.

Полоса ВТ51М выпускается в термически упрочнённом состоянии после изотермической штамповки или отжига по режиму, обеспечивающему двухфазную +-структуру с равномерным распределением силицидной фазы. Именно дисперсные силициды TiSi блокируют движение дислокаций при нагреве и определяют жаропрочный ресурс материала. Прямоугольное сечение шины позволяет вести механическую обработку с минимальными припусками и получать детали с высоким коэффициентом использования металла.

Технические характеристики и сортамент

Геометрические параметры и механические свойства полосы ВТ51М регламентируются техническими условиями на жаропрочный титановый прокат. Ключевые нормируемые показатели:

• предел прочности при 20 C — не менее 1100–1200 МПа;
• предел текучести — 950–1050 МПа в зависимости от толщины сечения;
• относительное удлинение — 8–12 %;
• длительная прочность при 500 C за 100 ч — не менее 550–600 МПа;
• плотность — 4,5 г/см;
• рабочий диапазон температур — от –60 до +500 C.

Ширина полосы обычно составляет 40–200 мм при толщине 10–60 мм; длина мерная или кратная, с предельным отклонением по толщине в пределах 5 %. Кривизна полосы на 1 м длины не превышает 3–5 мм. Поставка — без термической правки либо с правкой растяжением для снятия остаточных напряжений после прокатки.

Области применения

Полоса ВТ51М востребована там, где требуется сочетание малой массы и жаропрочности при знакопеременных нагрузках. Типовые узлы:

• силовые элементы горячей части авиационных газотурбинных двигателей — крепёжные фланцы, проставки, кронштейны подвески;
• детали компрессоров высокого давления и корпусных узлов, работающих в потоке нагретого газа;
• элементы крепления трубопроводов и коллекторов в энергетических установках с температурой рабочей среды до 480 C;
• оснастка для изотермической штамповки и прессования жаропрочных сплавов;
• детали ракетно-космической техники, испытывающие аэродинамический нагрев при полёте;
• заготовки для последующей механической обработки на станках с ЧПУ под высокоточные соединения.

При механической обработке полосы ВТ51М применяют твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием и обильное охлаждение: сплав склонен к налипанию на режущую кромку из-за низкой теплопроводности. Сварка выполняется в защитной среде аргона с предварительным подогревом кромок; после сварки рекомендуется вакуумный отжиг для восстановления пластичности зоны термического влияния.

Вопросы и ответы