Титановые отливки ВТ6Л в Минске

Титановые отливки ВТ6Л: литьё по выплавляемым моделям из сплава Ti-6Al-4V

ВТ6Л — литейная модификация двухфазного (+)-титанового сплава Ti-6Al-4V, регламентируемая ГОСТ 19807-91 и ОСТ 1 90006-86. В отличие от деформируемого ВТ6, литейный вариант допускает повышенное содержание алюминия (до 7,0 %) и кислорода (до 0,20 %) для компенсации ликвационных процессов, что обеспечивает стабильное заполнение тонкостенных полостей формы. Отливки получают методом литья по выплавляемым моделям (ЛВМ) в графитовых или керамических оболочковых формах с последующей горячей изостатической обработкой (ГИП) при 900–950 C и давлении 100–140 МПа для устранения усадочной пористости.

Технические характеристики литейного сплава ВТ6Л

Сплав сохраняет двухфазную структуру с пластинчатым -фазным строением после отжига при 750–850 C. Механические свойства литых заготовок уступают деформированному прокату по пластичности, но обеспечивают достаточный запас для силовых корпусных деталей сложной геометрии.

Технологические особенности литья ВТ6Л

Расплав ВТ6Л готовят в вакуумных дуговых гарнисажных печах или индукционных печах с холодным тиглем при остаточном давлении не выше 1,3 Па. Заливка в оболочковые формы осуществляется в среде аргона. Критический параметр — скорость кристаллизации: при толщине стенки отливки менее 4 мм формируется мелкозернистая структура с размером -зерна 50–200 мкм, при массивных сечениях свыше 40 мм требуется направленная кристаллизация для предотвращения усадочной рыхлости.

Горячее изостатическое прессование обязательно для ответственных отливок: ГИП при 920 C и 120 МПа в течение 2–4 часов снижает пористость с 1,5–2,0 % до менее 0,1 % и повышает усталостную долговечность в 2–3 раза. Термообработка — отжиг при 800 C, охлаждение с печью.

Области применения титановых отливок ВТ6Л

• Корпусные детали авиационных ГТД: компрессорные корпуса, кронштейны подвески двигателя, работающие при 350–400 C.
• Арматура высокого давления в нефтегазовой отрасли: корпуса задвижек, фонтанной арматуры, рассчитанные на давление до 70 МПа.
• Детали насосного оборудования химических производств для перекачки агрессивных сред (хлориды, окислители) при температуре до 300 C.
• Элементы конструкций морской техники: кингстоны, дейдвудные облицовки, подверженные контактной коррозии в морской воде.
• Медицинские имплантаты: эндопротезы тазобедренного сустава, костные пластины (при соответствии ASTM F136).
• Оснастка для изотермической штамповки жаропрочных сплавов при 700–800 C.

Контроль качества и дефектоскопия

Отливки ВТ6Л подвергают рентгеновскому контролю по ГОСТ 24034-80 (чувствительность 1–2 %), ультразвуковой дефектоскопии для выявления внутренних несплошностей размером от 0,5 мм, а также люминесцентному контролю поверхностных трещин. Химический состав подтверждают спектральным анализом на содержание Al, V, Fe, Si, O, N, H. Водород не должен превышать 0,008 % во избежание водородной хрупкости.

Вопросы и ответы