Титанотантало-вольфрамовые пластины ГОСТ 17163-90 в Минске

Титанотантало-вольфрамовые пластины ГОСТ 17163-90 — технические характеристики и применение

Титанотантало-вольфрамовые пластины по ГОСТ 17163-90 представляют собой изделия из жаропрочного сплава на основе титана с легирующими добавками тантала и вольфрама. Материал относится к классу -сплавов, сохраняющих стабильную структуру при повышенных температурах. Пластины поставляются в горячекатаном или холоднокатаном состоянии с последующей термической обработкой для снятия внутренних напряжений.

Химический состав регламентируется ГОСТ 17163-90 и включает следующие компоненты: титан — основа, тантал — 4,0–6,0 %, вольфрам — 4,0–6,0 %. Суммарное содержание примесей (железо, кремний, углерод, кислород, азот, водород) ограничено и не превышает 0,3 %. Легирование танталом и вольфрамом обеспечивает повышение жаропрочности и сопротивления ползучести по сравнению с техническим титаном ВТ1-0.

Механические свойства пластин зависят от толщины и режимов термической обработки. Предел прочности при растяжении составляет 590–735 МПа, предел текучести — 540–685 МПа, относительное удлинение — не менее 12 %. Материал сохраняет работоспособность при температурах до 500–550 C, что достигается за счет стабильности -фазы и отсутствия эвтектоидных превращений.

Сортамент и геометрические параметры

ГОСТ 17163-90 устанавливает сортамент пластин толщиной от 0,5 до 25 мм. Ширина и длина определяются прокатным оборудованием и согласовываются между изготовителем и потребителем. Предельные отклонения по толщине для горячекатаных листов составляют 0,15–0,5 мм в зависимости от номинального размера, для холоднокатаных — 0,05–0,15 мм.

Технологические особенности обработки

Пластины из титанотантало-вольфрамового сплава характеризуются пониженной теплопроводностью и высокой химической активностью при нагреве. Механическая обработка требует применения твердосплавного инструмента с геометрией, оптимизированной для титановых сплавов, и обильного охлаждения эмульсией. Резка осуществляется на гильотинных ножницах для толщин до 6 мм, для более толстых листов применяется плазменная или гидроабразивная резка с последующей зачисткой кромок.

Свариваемость материала ограничена: соединения выполняются аргонодуговой сваркой в среде инертного газа с присадочной проволокой того же состава. Зона термического влияния требует последующего отжига для восстановления пластичности. Гибка возможна в нагретом состоянии при 600–800 C для радиусов менее 5 толщин листа.

Области применения

Пластины применяются в узлах, работающих при повышенных температурах в агрессивных средах. Основные направления использования:

• авиационная и ракетная техника — обшивка и силовые элементы планера, детали газотурбинных двигателей, работающие при 400–550 C;
• химическое машиностроение — футеровка реакторов, теплообменники, работающие с агрессивными средами при нагреве;
• энергетическое оборудование — элементы пароперегревателей и газоходов, контактирующие с коррозионно-активными средами;
• судостроение — детали арматуры и трубопроводов морских энергетических установок;
• приборостроение — мембраны, сильфоны и упругие элементы измерительных преобразователей.

Материал стоек к воздействию морской воды, растворов кислот средней концентрации и щелочей. По коррозионной стойкости в хлоридсодержащих средах сплав превосходит технический титан, что обусловлено присутствием тантала, повышающего пассивацию поверхности.

Контроль качества и приемка

Каждая партия пластин проходит контроль химического состава, механических свойств и геометрических параметров. Испытания на растяжение проводятся на образцах, вырезанных в продольном направлении. Дополнительно контролируется сплошность материала ультразвуковым методом для толщин свыше 5 мм. На поверхность не допускаются трещины, расслоения, плены и закаты глубиной более предельных отклонений по толщине.

Маркировка наносится на каждую пластину с указанием марки сплава, номера плавки и клейма ОТК. Документ о качестве содержит результаты испытаний и подтверждает соответствие требованиям ГОСТ 17163-90.

Вопросы и ответы