Титановый круг 3М: технические характеристики и применение
Титановый круг 3М — это горячекатаный сортовой прокат круглого сечения из технического титана марки ВТ1-00 (Grade 2 по ASTM B348), поставляемый по ГОСТ 26492-85. Маркировка «3М» в складской номенклатуре обозначает типоразмерную группу диаметром 30–39 мм с длиной прутка 3 метра. Химический состав соответствует нелегированному титану: Ti — основа, Fe — до 0,25 %, Si — до 0,10 %, O — до 0,20 %, N — до 0,04 %, H — до 0,010 %. Плотность — 4,505 г/см, что обеспечивает выигрыш по массе до 42 % относительно круга из стали 12Х18Н10Т при равном диаметре.
Сортамент и геометрические параметры
Круг титановый 3М выпускается в диапазоне диаметров 30–39 мм с предельными отклонениями по ГОСТ 2590-2006. Кривизна прутка — не более 0,5 % длины. Косина реза — до 5 мм. Торцы обрезаются под прямым углом без заусенцев. Длина немерная — 2–4 м, мерная — 3 м с допуском +50 мм. Поставка осуществляется без термической обработки (горячекатаное состояние) или в отожжённом виде с твёрдостью HB 120–160.
| Диаметр, мм | Предельное отклонение, мм | Площадь сечения, мм | Масса 1 м, кг | Длина прутка, м |
|---|---|---|---|---|
| 30 | +0,4 / –0,7 | 706,9 | 3,18 | 3 |
| 32 | +0,4 / –0,7 | 804,2 | 3,62 | 3 |
| 35 | +0,4 / –0,7 | 962,1 | 4,33 | 3 |
| 36 | +0,4 / –0,7 | 1017,9 | 4,59 | 3 |
| 38 | +0,4 / –0,7 | 1134,1 | 5,11 | 3 |
| 39 | +0,4 / –0,7 | 1194,6 | 5,38 | 3 |
Механические свойства
Предел прочности при растяжении для круга 3М в отожжённом состоянии — 345–440 МПа. Предел текучести — не менее 275 МПа. Относительное удлинение — 20–25 %. Ударная вязкость KCU — не менее 0,5 МДж/м. Модуль упругости — 112 ГПа. Твёрдость по Бринеллю — 120–160 HB. При нагреве до 250 C механические характеристики сохраняются на уровне 90 % от комнатных значений; длительная эксплуатация при 300–350 C ограничена из-за активного газонасыщения поверхностного слоя.
Технологические свойства и обработка
Круг титановый 3М удовлетворительно обрабатывается резанием твердосплавным инструментом (ВК8, ВК6М) при скоростях 30–60 м/мин и обильном охлаждении. Сваривается аргонодуговой сваркой в среде Ar или He. Пластическая деформация возможна в холодном состоянии при степени обжатия до 30 % с промежуточными отжигами при 600–650 C. Полируемость — высокая, что позволяет получать шероховатость Ra 0,32 мкм.
Области применения
- Химическое машиностроение: изготовление валов насосов, работающих с агрессивными средами (HNO, NaCl, органические кислоты) при температурах до 250 C.
- Медицинская техника: заготовки для имплантатов, костных фиксаторов, элементов эндопротезов тазобедренного сустава.
- Авиастроение: крепёжные элементы, шпангоуты, детали обшивки в зонах с ограничением по массе.
- Судостроение: валопроводы, арматура, теплообменные аппараты морских судов.
- Пищевая промышленность: детали оборудования, контактирующие с продуктами (ёмкости, мешалки, транспортёры).
- Энергетика: элементы конденсаторов и трубных систем АЭС с реакторами ВВЭР.
Условия эксплуатации и ограничения
Круг 3М работоспособен в интервале температур от –253 C до +350 C. При криогенных температурах сохраняет пластичность (KCU при –196 C — не менее 0,3 МДж/м). Ограничения: не рекомендуется для узлов трения без покрытия из-за склонности к схватыванию; при контакте с водородом при 300–400 C наблюдается водородная хрупкость. Коррозионная стойкость в морской воде — высокая, скорость коррозии не превышает 0,001 мм/год.
Вопросы и ответы
Какой марке титана соответствует круг 3М?
Круг 3М изготавливается из технического титана ВТ1-00 (Grade 2). Содержание примесей: Fe 0,25 %, O 0,20 %, N 0,04 %, H 0,010 %.
Какие диаметры входят в типоразмерную группу 3М?
Группа 3М охватывает диаметры от 30 до 39 мм включительно с шагом 1 мм. Длина прутка — 3 м (мерная) или 2–4 м (немерная).
При какой температуре можно эксплуатировать круг 3М?
Рабочий диапазон — от –253 C до +350 C. Длительная работа при температурах выше 300 C ограничена из-за газонасыщения поверхностного слоя.
Чем обрабатывают титановый круг 3М?
Точение и фрезерование выполняют твердосплавным инструментом (ВК8, ВК6М) при скорости резания 30–60 м/мин с интенсивным охлаждением. Сварка — аргонодуговая в среде аргона.
