Шина титановая (полоса) ВТ9 в Минске


Титановая шина (полоса) из сплава ВТ9: характеристики и применение

Титановая шина (полоса) из сплава ВТ9 — это горячекатаный или прессованный полуфабрикат из высокопрочного жаропрочного титанового сплава системы Ti–Al–Zr–Si, легированного алюминием (5,8–7,0 %), цирконием (1,5–2,5 %), кремнием (0,2–0,35 %) и молибденом. Сплав ВТ9 относится к мартенситно--классу и предназначен для длительной работы при температурах до 500–550 C. Шина из ВТ9 поставляется в отожжённом состоянии с регламентированной структурой и стабильными механическими свойствами.

Сортамент и технические параметры

Полоса титановая ВТ9 выпускается по ГОСТ 23755-79 и ТУ производителей. Толщина сечения — от 4 до 60 мм, ширина — от 40 до 200 мм, длина мерная или немерная. Кривизна полосы на 1 м длины не превышает 5 мм. Предельные отклонения по толщине — в пределах 5 % для горячекатаного проката. Поверхность — без трещин, закатов и расслоений; допускается зачистка локальных дефектов глубиной не более половины предельного минусового отклонения.

ПараметрЗначениеУсловиеЕдиницаСтандарт
Предел прочности в 95020 C, отжигМПаГОСТ 23755-79
Предел текучести 0,2 85020 CМПаГОСТ 23755-79
Относительное удлинение 820 C%ГОСТ 23755-79
Длительная прочность 100 400500 C, 100 чМПаТУ
Плотность4,4520 Cг/см—
Температура эксплуатациидо 550длительноCТУ

Химический состав и структура

Сплав ВТ9 содержит алюминий 5,8–7,0 %, цирконий 1,5–2,5 %, кремний 0,2–0,35 %, молибден 0,8–2,0 %, примеси железа не более 0,25 %, кислорода не более 0,15 %, азота не более 0,05 %. Кремний обеспечивает жаропрочность за счёт образования силицидов, цирконий повышает длительную прочность и термическую стабильность. Структура после отжига — -фаза с небольшим количеством -фазы, размер зерна регламентирован. Полоса ВТ9 сохраняет механические свойства после длительной выдержки при 500 C без охрупчивания.

Технологические свойства и обработка

Шина ВТ9 обрабатывается резанием твердосплавным инструментом, сваривается аргонодуговой сваркой в защитной среде, поддаётся гибке в горячем состоянии при 700–800 C. Холодная гибка ограничена минимальным радиусом 3–4 толщины полосы. Термообработка — отжиг при 850–900 C с охлаждением на воздухе. Полирование и травление применяются для удаления альфированного слоя после горячей деформации.

Области применения

  • Детали горячего тракта авиационных двигателей: кольца, обечайки, фланцы, работающие при 450–550 C.
  • Элементы крепления и силовые накладки в конструкциях газотурбинных установок.
  • Оснастка для изотермической штамповки жаропрочных сплавов.
  • Детали химического оборудования, контактирующие с агрессивными средами при повышенных температурах.
  • Элементы выхлопных систем и теплообменников в энергетических установках.
  • Заготовки для последующей механической обработки в авиакосмической отрасли.

Условия эксплуатации и ограничения

Полоса ВТ9 работоспособна в интервале –196…+550 C. При нагреве выше 550 C наблюдается интенсивное окисление и снижение длительной прочности. Сплав чувствителен к концентраторам напряжений при циклическом нагружении — требуется тщательная обработка кромок. Водородное охрупчивание возможно при содержании водорода свыше 0,012 %. Контакт с расплавленными щелочными металлами недопустим.

Вопросы и ответы

Какая максимальная рабочая температура титановой полосы ВТ9?

Длительная эксплуатация — до 550 C. Кратковременно допустим нагрев до 600 C без существенной потери прочности, однако выше 550 C начинается активное газонасыщение поверхностного слоя.

Чем отличается ВТ9 от ВТ6 в контексте полосового проката?

ВТ9 — жаропрочный сплав с кремнием и цирконием, сохраняющий прочность до 550 C, тогда как ВТ6 (Ti–6Al–4V) эффективен до 400 C. ВТ9 уступает ВТ6 по технологичности при холодной гибке, но превосходит по длительной прочности при 500 C.

Поставляется ли полоса ВТ9 в термообработанном состоянии?

Да, стандартная поставка — после отжига при 850–900 C. По согласованию возможна поставка без термообработки для последующей обработки у потребителя.

Какой минимальный радиус гибки полосы ВТ9 толщиной 10 мм?

При холодной гибке — не менее 30–40 мм (3–4 толщины). Горячая гибка при 700–800 C позволяет уменьшить радиус до 1,5–2 толщин при условии последующего отжига.