Титановый прокат марки ОТ4-0: листы, плиты и полосы
ОТ4-0 — низколегированный титановый сплав системы Ti–Al–Mn с минимальным содержанием алюминия (до 2,0 %) и марганца (до 1,5 %), выпускаемый в виде листов, плит и полос по ГОСТ 22178-76 и ГОСТ 23755-79. В отличие от базового ОТ4, марка ОТ4-0 имеет пониженное содержание примесей внедрения (кислород 0,15 %, азот 0,05 %), что обеспечивает повышенную пластичность при сохранении прочностных характеристик. Сплав относится к -титановым сплавам, не упрочняется термической обработкой и поставляется в отожжённом состоянии.
Химический состав и механические свойства
Легирование марганцем повышает прочность за счёт твёрдорастворного упрочнения -фазы, алюминий стабилизирует структуру и повышает жаропрочность. Отсутствие -стабилизаторов делает сплав свариваемым без риска образования метастабильных фаз.
| Показатель | Единица | ОТ4-0 | ОТ4 | ВТ1-0 |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | МПа | 590–780 | 685–880 | 370–540 |
| Предел текучести 0,2 | МПа | 490 | 590 | 250 |
| Относительное удлинение | % | 18 | 12 | 25 |
| Ударная вязкость KCU | Дж/см | 60 | 45 | 100 |
| Плотность | кг/м | 4550 | 4550 | 4505 |
| Модуль упругости E | ГПа | 112 | 112 | 110 |
Сортамент и стандарты
- Листы горячекатаные — ГОСТ 22178-76, толщина 0,8–10,5 мм, ширина до 1200 мм
- Листы холоднокатаные — ГОСТ 22178-76, толщина 0,3–2,0 мм
- Плиты толстолистовые — ГОСТ 23755-79, толщина 12–60 мм
- Полосы и ленты — ГОСТ 19807-91, толщина 0,5–6,0 мм
- Прутки и поковки — ГОСТ 26492-85, диаметр 10–100 мм
Технологические характеристики
Сплав ОТ4-0 деформируется в горячем состоянии при 850–950 C с последующим отжигом при 650–750 C. Холодная деформация возможна с промежуточными отжигами. Сваривается аргонодуговой сваркой в среде защитных газов без предварительного подогрева; сварные соединения сохраняют прочность на уровне 0,9 от основного металла. Обрабатывается резанием твердосплавным инструментом при пониженных скоростях (15–30 м/мин) из-за склонности к налипанию.
Области применения
- Обшивка и силовой набор авиационных конструкций, работающих при температурах до 350 C
- Элементы выхлопных систем и корпусные детали газотурбинных двигателей
- Теплообменное оборудование химических производств, контактирующее с агрессивными средами
- Детали судовых систем, работающих в морской воде
- Оснастка для гальванических линий и травильных ванн
- Медицинские имплантаты и хирургический инструмент
Вопросы и ответы
Чем ОТ4-0 отличается от ОТ4?
ОТ4-0 содержит меньше примесей внедрения (кислород 0,15 % против 0,20 % у ОТ4), что даёт повышенное относительное удлинение ( 18 % против 12 %) при несколько меньшем пределе прочности. Это позволяет применять ОТ4-0 для деталей сложной формы, требующих глубокой вытяжки и гибки.
При каких температурах эксплуатируется сплав ОТ4-0?
Длительная рабочая температура — до 350 C. Кратковременно допустим нагрев до 400 C. При более высоких температурах наблюдается интенсивное окисление и снижение длительной прочности.
Упрочняется ли ОТ4-0 термической обработкой?
Нет. Сплав относится к -титановым и не упрочняется закалкой или старением. Отжиг при 650–750 C применяется только для снятия внутренних напряжений после деформации или сварки.
Какой инструмент применяется для обработки ОТ4-0?
Используются твердосплавные пластины класса ВК8, ВК10 с износостойкими покрытиями. Скорость резания — 15–30 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об, обязательное охлаждение СОЖ с высоким содержанием смазывающих присадок.
