Титанотантало-вольфрамовые пластины ГОСТ 25397-90 в Минске

Титанотантало-вольфрамовые пластины ГОСТ 25397-90: свойства, марки и применение

Титанотантало-вольфрамовые пластины по ГОСТ 25397-90 — это металлические полуфабрикаты из трёхкомпонентных сплавов системы Ti–Ta–W, выпускаемые в виде горячекатаных, кованых или прессованных плит толщиной от 5 до 60 мм. Стандарт нормирует химический состав, механические свойства и предельные отклонения по толщине и ширине. Основное назначение — конструкционные и коррозионностойкие элементы, работающие в агрессивных средах и при повышенных температурах, где чистый титан теряет стойкость, а тантал экономически нецелесообразен.

Химический состав и легирующие элементы

В системе Ti–Ta–W тантал повышает коррозионную стойкость в кислотах, вольфрам увеличивает жаропрочность и твёрдость. Суммарное содержание легирующих элементов в пластинах по ГОСТ 25397-90 обычно составляет 5–30 % (Ta + W), остальное — титан. Присутствие примесей (Fe, Si, O, N, C) ограничено, поскольку они снижают пластичность и свариваемость.

• Ti–5Ta–2W — умеренная прочность, высокая пластичность, хорошая свариваемость;
• Ti–10Ta–5W — баланс коррозионной стойкости и прочности;
• Ti–15Ta–10W — повышенная жаропрочность до 600 C;
• Ti–20Ta–15W — максимальная стойкость в кипящих кислотах;
• Ti–30Ta–20W — специальные химические реакторы и теплообменники.

Механические и физические свойства

Пластины поставляются в отожжённом состоянии. Предел прочности зависит от содержания Ta и W и составляет 600–1100 МПа. Относительное удлинение — не менее 12 %. Твёрдость по Бринеллю — 150–280 HB. Плотность сплавов — 4,8–6,2 г/см, что существенно ниже, чем у чистого тантала (16,6 г/см). Модуль упругости — 105–120 ГПа. Теплопроводность — 8–15 Вт/(мК), что требует учёта при сварке и пайке.

Технологические особенности

Горячая деформация выполняется при 900–1150 C с последующим отжигом при 700–850 C в вакууме или инертной среде. Сварка возможна аргонодуговым способом (TIG) с защитой обратной стороны шва. Обработка резанием затруднена из-за склонности к налипанию; применяются твердосплавные фрезы с износостойкими покрытиями и обильное охлаждение. Пластины толщиной свыше 30 мм требуют предварительного подогрева при резке.

Области применения

• Химические реакторы и автоклавы для серной и соляной кислот;
• Теплообменники установок нефтепереработки и газоочистки;
• Аноды электролизёров в гидрометаллургии цветных металлов;
• Детали насосов и арматуры для морской воды и рассолов;
• Элементы авиационных двигателей и ракетных сопел (кратковременно до 700 C);
• Медицинские имплантаты с повышенной биосовместимостью.

Нормативные требования ГОСТ 25397-90

Стандарт регламентирует предельные отклонения по толщине (0,5–2,0 мм в зависимости от номинала), ширине и длине, а также косоугольность и серповидность. Партии сопровождаются сертификатом с указанием плавки, химического анализа и результатов механических испытаний. Приёмка включает контроль макро- и микроструктуры на отсутствие расслоений и включений.

Вопросы и ответы