Титановый круг ВТ18у в Минске


Титановый круг ВТ18у: жаропрочный прокат для высокотемпературных узлов

Титановый круг ВТ18у — горячекатаный или кованый сортовой прокат из сложнолегированного жаропрочного -сплава системы Ti–Al–Zr–Sn–Mo–W–Si, предназначенный для изготовления деталей, работающих длительно при температурах до 550–600 C. Сплав ВТ18у относится к классу псевдо--титановых материалов с упрочнением за счёт твёрдого раствора и силицидной фазы; в отличие от ВТ18, марка «у» регламентирует уменьшенное содержание примесей внедрения (кислород, азот, углерод), что повышает технологическую пластичность при горячей деформации и стабильность свойств в готовом изделии.

Круг поставляется в диаметрах от 8 до 250 мм, в состоянии поставки — горячекатаный, кованый или обточенный; термообработка — отжиг при 850–950 C с охлаждением на воздухе. Допуски по диаметру соответствуют квалитетам h11–h14, кривизна прутка — не более 0,5 % длины. Прокат аттестуется по ОСТ 1 90073, ТУ 1-92-156 и ASTM B348 (Grade 6-подобные аналоги не применяются — ВТ18у не имеет прямого зарубежного эквивалента).

Химический состав и механические свойства

Легирующий комплекс обеспечивает сочетание жаропрочности и коррозионной стойкости в средах авиационных топлив, горячих газов и морской атмосферы. Кремний (0,15–0,35 %) формирует дисперсные силициды TiSi, тормозящие ползучесть; цирконий и олово упрочняют -фазу; молибден и вольфрам повышают жаропрочность и ограничивают рост зерна.

  • Плотность — 4,55 г/см
  • Предел прочности при 20 C — не менее 950 МПа
  • Предел текучести — не менее 850 МПа
  • Относительное удлинение — 8–12 %
  • Длительная прочность при 600 C за 100 ч — не менее 400 МПа
  • Предел ползучести при 550 C за 100 ч — не более 0,2 %

Сортамент и режимы поставки

Диаметр, ммСостояниеТермообработкав, МПаПрименение
10–30горячекатаныйотжиг 880 C 950крепёж ГТД
30–60кованыйотжиг 900 C 980диски, кольца
60–120кованыйотжиг 920 C 950лопатки, втулки
120–250кованый, обточенныйотжиг 950 C 930заготовки под штамповку

Технологические особенности обработки

Сплав ВТ18у склонен к газонасыщению при нагреве выше 700 C, поэтому механическая обработка и сварка ведутся в защитных средах. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная при скоростях 25–40 м/мин твердосплавным инструментом с обильным охлаждением. Сварка выполняется аргонодуговым способом в камере с контролируемой атмосферой; термообработка после сварки — отжиг при 850–900 C.

  • Авиадвигателестроение: диски компрессора, лопатки, крепёж горячей части
  • Ракетно-космическая техника: элементы сопловых блоков, камеры
  • Энергетика: детали газотурбинных установок, теплообменной аппаратуры
  • Химическое машиностроение: узлы, контактирующие с горячими агрессивными средами
  • Судостроение: высоконагруженные элементы судовых энергетических установок

Вопросы и ответы

Чем ВТ18у отличается от ВТ18?

Марка ВТ18у имеет регламентированное пониженное содержание примесей внедрения (O, N, C), что повышает пластичность при горячей деформации и стабильность механических свойств. Сплав применяется для ответственных деталей, где требуется повышенная технологичность.

До какой температуры сохраняется работоспособность круга ВТ18у?

Длительная работоспособность сохраняется до 550–600 C. При 600 C предел длительной прочности за 100 ч составляет не менее 400 МПа, что позволяет использовать прокат в горячей части газотурбинных двигателей.

Какой термообработке подвергается прокат перед поставкой?

Круг поставляется после отжига при 850–950 C с охлаждением на воздухе. Режим отжига выбирается в зависимости от диаметра и требуемого комплекса механических свойств.

Возможна ли сварка круга ВТ18у?

Сварка выполняется аргонодуговым способом в защитной атмосфере или камере с контролируемой средой. После сварки рекомендуется отжиг при 850–900 C для снятия напряжений и восстановления структуры.