Титановая карточка ВТ5 в Минске

Титановый прокат ВТ5: листы, плиты и поковки из титанового сплава

ВТ5 — титановый сплав системы Ti–Al–Sn (титан–алюминий–олово), относящийся к группе -сплавов и не подвергаемый упрочняющей термической обработке. В отличие от ВТ6, сплав ВТ5 сохраняет стабильную структуру -фазы при нагреве до 400–450 C, что определяет его применение в узлах, работающих при умеренных температурах без знакопеременных нагрузок высокой интенсивности. «Титановая карточка ВТ5» — это совокупность паспортных характеристик проката: химический состав по ГОСТ 19807, механические свойства по ГОСТ 26492 и ГОСТ 22178, режимы отжига и допустимые условия эксплуатации.

Химический состав и структура

Сплав легирован алюминием (4,3–6,0 %) и оловом (1,5–2,5 %). Алюминий повышает жаропрочность и модуль упругости, олово снижает склонность к водородной хрупкости и стабилизирует -фазу. Суммарное содержание примесей регламентировано жёстко: железо — не более 0,30 %, кремний — не более 0,12 %, углерод — не более 0,10 %, кислород — не более 0,15 %, азот — не более 0,04 %, водород — не более 0,006 %. Именно ограничение по водороду критично для деталей, контактирующих с агрессивными средами и работающих под давлением.

Структура после отжига — однофазный -твёрдый раствор с пластинчатым или глобулярным строением. Полиморфного превращения в интервале эксплуатационных температур нет, поэтому сплав не упрочняется закалкой и не разупрочняется при нагреве до 450 C.

Механические свойства и режимы обработки

Отжиг проводят при 750–850 C с охлаждением на воздухе. После отжига формируются следующие характеристики:

• предел прочности — 750–950 МПа;
• предел текучести — не менее 700 МПа;
• относительное удлинение — 10–14 %;
• ударная вязкость KCU — не менее 30 Дж/см;
• твёрдость — 240–280 HB;
• длительная прочность при 400 C за 100 ч — не менее 400 МПа.

Сплав удовлетворительно обрабатывается резанием, сваривается аргонодуговой сваркой в защитной среде, деформируется в горячем состоянии при 850–950 C. Холодная деформация ограничена из-за низкого запаса пластичности.

Сортамент и стандарты

Прокат из ВТ5 поставляется в виде листов, плит, прутков, поковок и штамповок. Основные нормативные документы:

• ГОСТ 19807 — марки титана и титановых сплавов;
• ГОСТ 26492 — прутки титановые;
• ГОСТ 22178 — листы титановые;
• ГОСТ 23755 — плиты титановые;
• ОСТ 1 90173 — поковки и штамповки;
• ASTM B265 / B348 — эквивалентные зарубежные стандарты (Grade 6).

Типовые параметры проката

Области применения

Сплав ВТ5 востребован в узлах, где требуется сочетание умеренной жаропрочности, коррозионной стойкости и свариваемости:

• корпуса и элементы трубопроводов химических реакторов, работающих с хлоридными и окислительными средами;
• детали насосного и компрессорного оборудования нефтегазопереработки;
• элементы обшивки и силового набора авиационных конструкций, не подверженных интенсивному знакопеременному нагружению;
• теплообменники и конденсаторы энергетических установок;
• оснастка для травления и анодирования в гальванических производствах;
• детали судовой арматуры, контактирующие с морской водой.

Ограничение по применению — узлы с высокими циклическими нагрузками и температурами выше 450 C, где целесообразен переход на ВТ6 или ВТ3-1.

Вопросы и ответы