Титановая плита ВТ22 в Минске

Титановая плита ВТ22: высокопрочный (+)-сплав для нагруженных узлов

Титановая плита ВТ22 — это прокат из высоколегированного (+)-титанового сплава системы Ti–Al–Mo–V–Cr–Fe, относящегося к мартенситно-упрочняемым сплавам повышенной прочности. В отличие от технического титана ВТ1-0 и сплавов ВТ6, плита ВТ22 после термического упрочнения (закалка + старение) обеспечивает предел прочности 1100–1300 МПа при сохранении плотности 4,5 г/см. Именно сочетание «плита + ВТ22» определяет область применения: силовые детали авиационных конструкций, штамповая оснастка, узлы подводной техники, работающие при знакопеременных нагрузках.

Химический состав и механические свойства плиты ВТ22

Сплав регламентируется ГОСТ 19807-91 (марки) и поставляется по ГОСТ 23755-79 (плиты титановые). Суммарное содержание -стабилизаторов (Mo, V, Cr, Fe) — 8,5–11,5 %, что обеспечивает устойчивость -фазы при закалке и последующее дисперсионное твердение при старении.

Технологические особенности плиты ВТ22

Плита ВТ22 толщиной 8–60 мм поставляется в отожжённом состоянии с последующей механической обработкой. Сплав обладает ограниченной свариваемостью — сварные соединения склонны к образованию холодных трещин, поэтому в ответственных узлах применяют болтовые и заклёпочные соединения. Обрабатываемость резанием удовлетворительная: при точении и фрезеровании рекомендуется твёрдосплавный инструмент (ВК8, ВК6М) со скоростью резания 25–40 м/мин и обильным охлаждением.

Термообработка плиты ВТ22 выполняется по режиму: нагрев до 780–820 C, закалка в воде, старение при 480–560 C в течение 4–8 ч. После старения твёрдость достигает 36–42 HRC. Горячая деформация (штамповка, гибка) проводится при 850–950 C с последующей закалкой.

Области применения плиты ВТ22

• Силовые элементы планера: узлы навески двигателей, лонжероны, стыковые фитинги в авиастроении.
• Штамповая оснастка для горячей деформации алюминиевых и титановых сплавов на гидравлических прессах усилием 10–100 МН.
• Корпусные детали подводных аппаратов и глубоководной техники, работающие при гидростатическом давлении до 60 МПа.
• Высоконагруженные крепёжные элементы: болты, шпильки, шарниры в металлургическом оборудовании.
• Детали центробежных насосов и компрессоров химической промышленности, контактирующие с агрессивными средами.
• Оснастка для изотермической штамповки в авиадвигателестроении.

Условия эксплуатации и ограничения

Плита ВТ22 сохраняет работоспособность в диапазоне температур от –196 C до +400 C. Длительная эксплуатация при температуре выше 400 C приводит к разупрочнению вследствие коагуляции упрочняющих фаз. Сплав обладает высокой коррозионной стойкостью в морской воде, хлоридных растворах и окислительных средах, но склонен к солевой коррозии под напряжением при контакте с горячими хлоридами.

При механической обработке плиты ВТ22 необходимо учитывать низкую теплопроводность (7,5 Вт/(мК)), вызывающую концентрацию тепла в зоне резания, и высокую химическую активность титана при температурах выше 600 C — нагрев в воздушной среде без защитной атмосферы приводит к газонасыщению поверхностного слоя (альфированному слою), который удаляется травлением или механической зачисткой.

Вопросы и ответы