Титановая поковка ВТ5-1 в Минске


Титановая поковка ВТ5-1: жаропрочный псевдо--сплав для штамповки и свободной ковки

Титановая поковка ВТ5-1 — полуфабрикат, получаемый горячей деформацией псевдо--сплава системы Ti–Al–Sn. Сплав ВТ5-1 содержит 4,5–6,0 % алюминия и 2,0–3,0 % олова, что обеспечивает предел прочности при растяжении 750–950 МПа в отожжённом состоянии и сохраняет работоспособность до 450–500 C. Поковки изготавливают методами свободной ковки, штамповки в открытых и закрытых штампах, а также изотермической штамповки. В отличие от +-сплавов (ВТ6, ВТ14), ВТ5-1 имеет однофазную -структуру, что определяет его повышенную жаропрочность, стойкость к ползучести и стабильность механических свойств при длительной эксплуатации в интервале 350–500 C.

Технические характеристики и режимы обработки

Температурный интервал горячей деформации ВТ5-1 — 950–1100 C (в -области). Нагрев заготовок проводят в электрических печах сопротивления с защитной атмосферой или в соляных ваннах. После ковки поковки подвергают отжигу при 750–850 C с охлаждением на воздухе. Термическая обработка не включает закалку и старение — упрочнение достигается только легированием и деформационным наклёпом. Поковки поставляются по ГОСТ 23765-79 (титановые поковки) и ТУ 1-92-156-91. Предельные отклонения размеров — по ГОСТ 7505-89 (для штамповок) или по согласованным чертежам.

ПараметрЗначениеУсловияЕдиницаСтандарт
Предел прочности в750–95020 C, отжигМПаГОСТ 23765-79
Предел текучести 0,2 65020 C, отжигМПаГОСТ 23765-79
Относительное удлинение 1020 C, отжиг%ГОСТ 23765-79
Предел ползучести 100 250400 C, 100 чМПаТУ 1-92-156-91
Длительная прочность 1000 180450 C, 1000 чМПаТУ 1-92-156-91
Температура эксплуатации–50…+500длительноC—

Номенклатура поковок

  • Поковки свободной ковки: плиты, цилиндры, диски диаметром до 800 мм, массой до 500 кг.
  • Штамповки в открытых штампах: рычаги, кронштейны, фланцы, корпусные детали.
  • Штамповки в закрытых штампах: лопатки, диски, кольца, детали крепежа.
  • Изотермическая штамповка: тонкостенные профили, мембраны, силовые элементы.
  • Поковки по чертежам заказчика с припуском 3–8 мм на сторону.
  • Прутки кованые круглые, квадратные, прямоугольного сечения.

Применение в промышленности

Поковки ВТ5-1 используются в авиационных двигателях (детали компрессора высокого давления, лопатки, диски), в ракетно-космической технике (корпуса, элементы крепления), в химическом машиностроении (реакторы, теплообменники, работающие при 400–500 C), в судостроении (детали паровых турбин, арматура). Сплав применяется в энергетике для изготовления лопаток паровых турбин, работающих в условиях ползучести, а также в нефтегазовой отрасли для деталей бурового оборудования, контактирующих с агрессивными средами при повышенных температурах.

Обрабатываемость и сварка

Механическая обработка поковок ВТ5-1 — точение, фрезерование, сверление — выполняется твердосплавным инструментом (ВК8, ВК6М) с обильным охлаждением. Сварка возможна аргонодуговым способом в защитной атмосфере; сварные соединения требуют последующего отжига при 700–800 C для снятия напряжений. Сплав склонен к газонасыщению при нагреве выше 600 C, поэтому термообработку проводят в вакууме или инертной среде.

Вопросы и ответы

Какие стандарты регламентируют поставку поковок ВТ5-1?

Основные документы — ГОСТ 23765-79 и ТУ 1-92-156-91. Допускается изготовление по чертежам заказчика с согласованными техническими требованиями.

Какой температурный интервал ковки ВТ5-1?

Горячую деформацию проводят при 950–1100 C. Нагрев выше 1100 C приводит к интенсивному газонасыщению и росту зерна.

Возможна ли термическая обработка поковок ВТ5-1?

Сплав не упрочняется закалкой. Применяют только отжиг при 750–850 C для снятия внутренних напряжений и стабилизации структуры.

Какие отрасли используют поковки ВТ5-1?

Авиадвигателестроение, ракетно-космическая техника, химическое и энергетическое машиностроение, судостроение, нефтегазовое оборудование.