Титановые отливки ВТ1Л в Минске

Титановые отливки ВТ1Л: технический литой сплав для коррозионностойких узлов

Титановые отливки ВТ1Л — фасонные изделия, получаемые литьём по выплавляемым моделям из технического титана марки ВТ1Л (ГОСТ 19807, ГОСТ 26645). Сплав относится к системе Ti–Fe–Si–O и представляет собой литейный аналог деформируемого ВТ1-0, но с регламентированным содержанием примесей, обеспечивающим устойчивую заполняемость форм и отсутствие горячих трещин в массивных сечениях. В отличие от деформируемого проката, литой металл имеет крупнозернистую -структуру с пластинчатым строением, что определяет уровень механических свойств и область применения.

Химический состав и структура

Основу составляет титан (не менее 99,24 %). Легирующие и примесные элементы: железо — до 0,25 %, кремний — до 0,10 %, кислород — до 0,12 %, азот — до 0,04 %, углерод — до 0,07 %, водород — до 0,010 %. Кислород и железо выступают упрочнителями твёрдого раствора; кремний повышает жаропрочность и литейные свойства расплава. Суммарное содержание примесей внедрения ограничивают, поскольку их рост снижает пластичность и ударную вязкость литого металла.

Механические свойства литого металла

Свойства определяют на образцах, вырезанных из приливов или отдельно отлитых проб (ГОСТ 25086). Типичные значения для литого состояния без термической обработки:

• предел прочности при растяжении — 440–590 МПа;
• предел текучести — 340–440 МПа;
• относительное удлинение — 10–18 %;
• ударная вязкость KCU — 250–450 кДж/м;
• твёрдость по Бринеллю — 130–170 HB;
• плотность — 4,5 г/см.

Отжиг при 750–800 C в вакууме или инертной среде снимает литейные напряжения и повышает пластичность на 15–25 % при незначительном снижении прочности.

Технологические параметры литья

Заливку ведут в вакуумно-дуговых или индукционных печах с медным водоохлаждаемым тиглем при остаточном давлении 0,1–10 Па. Температура расплава на выпуске — 1680–1750 C, температура формы — 300–600 C. Формы изготавливают по выплавляемым моделям с керамическими оболочками на основе электрокорунда или циркона, что исключает взаимодействие титана с материалом формы. Минимальная толщина стенки отливки — 3–4 мм, припуск на механическую обработку — 1,5–3 мм на сторону.

Типовые позиции и параметры отливок

Коррозионная стойкость и рабочие среды

Литой ВТ1Л сохраняет стойкость в окислительных и нейтральных средах за счёт плотной оксидной плёнки TiO. В морской воде скорость коррозии не превышает 0,001 мм/год, в растворах хлоридов, гипохлоритов и азотной кислоты концентрацией до 65 % — до 0,01 мм/год. Материал работоспособен в контакте с влажным хлором, растворами аммиака и органическими кислотами. Ограничения: не рекомендуется для сред с фтористоводородной кислотой и безводным метанолом.

Области применения

• химическое машиностроение — корпуса реакторов, теплообменников, запорной арматуры;
• судостроение — детали судовых систем охлаждения и балластных контуров;
• авиастроение — ненесущие кронштейны, крепёжные узлы, детали интерьера;
• металлургия — импеллеры флотационных машин, арматура травильных линий;
• энергетика — элементы конденсаторов и систем водоподготовки;
• медицинская техника — корпуса аппаратов, не контактирующие с имплантатами.

Контроль качества и приёмка

Отливки подвергают визуальному и измерительному контролю, рентгенографии (ГОСТ 7512) для ответственных позиций, капиллярной или цветной дефектоскопии. Гидроиспытания проводят при давлении 1,5 от рабочего. Химический состав подтверждают спектральным анализом каждой плавки. Поставка — с сертификатом качества, включающим механические свойства и результаты неразрушающего контроля.

Вопросы и ответы