Титановый круг ОТ4-0-1: технические характеристики и применение
Титановый круг ОТ4-0-1 — горячекатаный или кованый сортовой прокат из двухфазного (+)-титанового сплава системы Ti–Al–Mn, выпускаемый по ГОСТ 26492-85 и ГОСТ 19807-91. Сплав ОТ4-0-1 представляет собой улучшенную модификацию ОТ4 с регламентированным содержанием примесей (кислород 0,15 %, азот 0,05 %, железо 0,30 %), что обеспечивает повышенную пластичность и ударную вязкость при сохранении прочностных характеристик. Круг поставляется диаметром 8–150 мм в горячекатаном, кованом или обточенном состоянии, с травленой или светлой поверхностью, в прутках длиной 1,5–6 м.
Химический состав и структура
Легирующая основа — алюминий 1,5–2,5 % и марганец 0,8–2,0 %. Алюминий упрочняет -фазу и повышает жаропрочность, марганец стабилизирует -фазу и увеличивает прокаливаемость. Суммарное содержание примесей внедрения в ОТ4-0-1 ниже, чем в базовом ОТ4, что снижает склонность к хрупкому разрушению. Структура после отжига — равноосные - и -зёрна с размером 10–40 мкм. Температура полиморфного превращения — 940–980 C.
Механические свойства при 20 C
- Предел прочности в — 685–835 МПа
- Предел текучести 0,2 — 635 МПа
- Относительное удлинение — 12 %
- Относительное сужение — 30 %
- Ударная вязкость KCU — 40 Дж/см
- Твёрдость HB — 220–260
Технологические и эксплуатационные параметры
| Параметр | Значение | Условия | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Диаметр круга | 8–150 мм | горячая прокатка | штангенциркуль | ГОСТ 26492-85 |
| Плотность | 4,50 г/см | 20 C | гидростатическое взвешивание | ГОСТ 19807-91 |
| Модуль упругости | 112 ГПа | растяжение | тензометрия | — |
| Рабочая температура | –196…+350 C | длительная эксплуатация | испытания на ползучесть | — |
| Температура отжига | 750–800 C | вакуум или аргон | термопара | — |
| Свариваемость | ограниченная | аргонодуговая сварка | РГК шва | — |
Области применения
- Детали авиационных двигателей: диски компрессоров, лопатки, крепёж горячей зоны
- Элементы химического оборудования: реакторы, теплообменники, работающие в средах хлоридов и органических кислот
- Судовая арматура и трубопроводы морских систем водоподготовки
- Медицинские имплантаты: внутрикостные фиксаторы, эндопротезы тазобедренного сустава
- Оснастка для обработки металлов давлением: пуансоны, матрицы, оправки
- Криогенная техника: элементы арматуры для сжиженного азота и гелия
Обрабатываемость и термообработка
Сплав ОТ4-0-1 удовлетворительно обрабатывается резанием твёрдосплавным инструментом (ВК8, ВК6М) при скоростях 30–60 м/мин с обильным охлаждением. Отжиг проводится при 750–800 C с выдержкой 1–2 ч и охлаждением на воздухе. Закалка и старение не применяются — упрочнение достигается только легированием в процессе выплавки. После отжига круг сохраняет стабильные механические свойства при нагреве до 350 C.
Вопросы и ответы
Чем ОТ4-0-1 отличается от ОТ4?
ОТ4-0-1 содержит меньше примесей внедрения (кислород, азот, железо), что повышает пластичность и ударную вязкость на 15–20 % при незначительном снижении прочности.
Какой максимальный диаметр круга поставляется?
Стандартный сортамент по ГОСТ 26492-85 включает круги диаметром до 150 мм; по согласованию возможна поставка до 200 мм.
Применяется ли ОТ4-0-1 для сварных конструкций?
Сплав сваривается аргонодуговой сваркой с защитой шва; после сварки рекомендуется отжиг при 750–780 C для снятия напряжений.
Какая коррозионная стойкость в морской воде?
Скорость коррозии не превышает 0,001 мм/год при 20 C; сплав устойчив к питтингу в хлоридных средах до 80 C.
