Титановый круг ВТ23 в Минске

Титановый круг ВТ23 — деформируемый сплав для высоконагруженных узлов

Титановый круг ВТ23 — это горячекатаный или кованый пруток из высокопрочного двухфазного титанового сплава мартенситного класса. Материал относится к системе легирования Ti–Al–Mo–V–Cr–Fe и сочетает высокую удельную прочность с работоспособностью при температурах до 450–500 C. В отличие от широко распространённых сплавов типа ВТ6, ВТ23 обладает повышенной прокаливаемостью и большим запасом прочности после термической обработки, что делает его востребованным в авиастроении и ракетно-космической технике.

Химический состав и механические характеристики

Сплав ВТ23 легирован алюминием (4,5–6,0 %), молибденом (1,5–2,5 %), ванадием (4,0–5,0 %), хромом (0,8–1,4 %) и железом (0,4–0,8 %). Такое сочетание обеспечивает формирование мелкодисперсной двухфазной структуры (+) после закалки и старения. Временное сопротивление разрыву круга ВТ23 в термически упрочнённом состоянии достигает 1030–1180 МПа, предел текучести — не менее 930 МПа, относительное удлинение — 8–12 %. Ударная вязкость материала сохраняется на уровне 30–40 Дж/см, что важно для деталей, работающих при знакопеременных нагрузках.

Прутки поставляются в нескольких состояниях поставки:

• горячекатаные или кованые без термической обработки;
• отожжённые при 750–850 C с медленным охлаждением;
• закалённые с последующим старением для достижения максимальной прочности.

Технологические особенности обработки

Титановый круг ВТ23 характеризуется умеренной обрабатываемостью резанием — коэффициент обрабатываемости ниже, чем у стали 45, примерно в 3–4 раза. Для механической обработки требуются твёрдосплавные пластины с геометрией, обеспечивающей положительный передний угол, и обильное применение смазочно-охлаждающей жидкости. Сварка сплава выполняется в среде аргона с применением присадочной проволоки того же состава; после сварки рекомендуется проведение отжига для снятия остаточных напряжений.

Ковка и штамповка заготовок из круга ВТ23 выполняются в интервале температур 950–1150 C. Нижняя граница деформации ограничена риском образования трещин, верхняя — перегревом и ростом зерна. После горячей деформации обязателен отжиг для нормализации структуры.

Применение в промышленности

Основными потребителями титанового круга ВТ23 являются предприятия авиационной и ракетно-космической отрасли. Из прутков изготавливают:

• силовые элементы планера — фитинги, кронштейны, узлы навески;
• детали шасси и гидросистем, работающие под высоким давлением;
• крепёжные элементы — болты, винты, шпильки для ответственных соединений;
• валы и оси трансмиссий вертолётной техники;
• корпусные детали агрегатов топливной аппаратуры.

В химическом машиностроении круг ВТ23 применяется для изготовления валов центробежных насосов и мешалок, контактирующих с агрессивными средами при повышенной температуре. Материал устойчив к морской воде, что позволяет использовать его в судостроении для элементов гребных валов и арматуры.

Сортамент и допуски

Круги ВТ23 выпускаются диаметром от 10 до 200 мм. Допуски на диаметр регламентируются классом точности: для горячекатаных прутков — h12–h14, для кованых — h14–h16. Длина прутков составляет 1–4 м, возможна поставка мерной длины. Кривизна не должна превышать 2 мм на 1 метр длины для диаметров до 50 мм.

Контроль качества и нормативная база

Производство кругов ВТ23 регламентируется отраслевыми стандартами авиационной промышленности. Каждая партия проходит контроль химического состава спектральным методом и механических испытаний на образцах, вырезанных из прутка. Для ответственных применений выполняется ультразвуковой контроль сплошности по всей длине, гарантирующий отсутствие внутренних дефектов — расслоений, трещин и неметаллических включений.

При приёмке проверяется макроструктура на поперечных темплетах: допускается не более 2–3 точечных включений на площади 100 см. Микроструктура контролируется на соответствие балльной шкале, установленной для двухфазных сплавов.

Вопросы и ответы