Титановый круг ОТ4-1 в Минске

Титановый круг ОТ4-1: сортамент и применение

Титановый круг ОТ4-1 — это горячекатаный или кованый пруток круглого сечения из псевдо--титанового сплава системы Ti–Al–Mn. Материал относится к группе малолегированных титановых сплавов с умеренным упрочнением и повышенной технологической пластичностью. Круг ОТ4-1 поставляется в соответствии с ГОСТ 26492-2017, а также может изготавливаться по ТУ с ужесточёнными требованиями к механическим свойствам и химическому составу.

Химический состав сплава ОТ4-1 регламентирован ГОСТ 19807-91. Основными легирующими элементами выступают алюминий (1,0–2,5%) и марганец (0,7–2,0%). Содержание примесей ограничено: железо — не более 0,30%, кремний — не более 0,12%, кислород — не более 0,15%, азот — не более 0,05%, водород — не более 0,012%. Именно низкое содержание кислорода и азота обеспечивает стабильную пластичность при сохранении достаточной прочности.

Механические характеристики круга ОТ4-1

В состоянии поставки (горячекатаном или отожжённом) титановый круг ОТ4-1 демонстрирует следующие показатели: временное сопротивление разрыву — 600–750 МПа, предел текучести — не менее 480 МПа, относительное удлинение — не менее 20%, относительное сужение — не менее 45%. Ударная вязкость KCU составляет не менее 50 Дж/см. Твёрдость по Бринеллю находится в диапазоне 207–255 HB.

Сплав сохраняет работоспособность в интервале температур от –196 C до +400 C. При криогенных температурах не наблюдается охрупчивания, что позволяет применять круг ОТ4-1 в узлах криогенной техники. Длительная прочность при 400 C составляет около 300 МПа при базе испытаний 100 часов.

Технологические свойства и обрабатываемость

Титановый круг ОТ4-1 характеризуется высокой технологической пластичностью, что позволяет применять все виды обработки давлением: горячую штамповку, ковку, гибку, высадку. Температурный интервал горячей деформации составляет 850–1150 C. Сплав склонен к газонасыщению при нагреве, поэтому перед горячей обработкой требуется защитная атмосфера или применение защитных покрытий.

Механическая обработка резанием затруднена из-за низкого модуля упругости (около 110 ГПа) и склонности к налипанию на режущий инструмент. Рекомендуется применять твёрдосплавные пластины с покрытием, обильное охлаждение и сниженные скорости резания. Сварка выполняется аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, а также электронно-лучевой и лазерной сваркой. Сварные соединения по прочности достигают 0,9 от основного металла.

Применение круга ОТ4-1 в промышленности

Из титанового круга ОТ4-1 изготавливают детали, работающие в агрессивных средах и при знакопеременных нагрузках. Основные области применения:

• авиастроение — крепёжные элементы, кронштейны, детали системы управления, узлы механизации крыла;
• химическое машиностроение — валы мешалок, штуцера, фланцы, детали насосов для перекачки агрессивных сред;
• судостроение — элементы арматуры, детали трубопроводов морской воды, гребные валы малых судов;
• криогенная техника — детали запорной арматуры, работающие при температуре до –196 C;
• медицинская промышленность — заготовки для эндопротезов и остеосинтеза после дополнительной обработки;
• энергетика — крепёж и фланцевые соединения теплообменного оборудования.

Круг ОТ4-1 устойчив к коррозионному растрескиванию в морской воде и хлоридсодержащих средах. Скорость коррозии в кипящей 10% азотной кислоте не превышает 0,1 мм/год. Материал не склонен к межкристаллитной коррозии после сварки и термической обработки.

Сортамент и условия поставки

Титановый круг ОТ4-1 выпускается в диапазоне диаметров от 10 до 200 мм. Длина прутков составляет 1–4 м, допускается поставка мерной и немерной длины. Предельные отклонения по диаметру для горячекатаных прутков — 0,5–1,5 мм в зависимости от размера, для кованых — 2–5 мм. Кривизна не должна превышать 2 мм на 1 метр длины.

Поверхность круга не должна иметь трещин, плен, закатов и расслоений. Допускаются отдельные дефекты, удалённые зачисткой, при условии сохранения минимального диаметра в пределах допуска. Контроль качества включает проверку химического состава, механических свойств и ультразвуковой контроль сплошности для ответственных применений.

Вопросы и ответы