Титановый круг ВТ25 в Минске


Титановый круг ВТ25: жаропрочный прокат для силовых конструкций

Титановый круг ВТ25 — горячекатаный или кованый сортовой прокат из двухфазного (+)-титанового сплава системы Ti–Al–Zr–Sn–Mo–W, легированного кремнием. Сплав относится к классу жаропрочных титановых материалов и сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации до 550–600 C, что выводит его за пределы возможностей ВТ6 и ВТ14. Круг поставляется в отожжённом или термически упрочнённом состоянии, диаметром от 8 до 200 мм, в том числе в виде прутков мерной и немерной длины.

Химический состав и структура

Основа — титан марки ТГ-90 и выше. Легирующий комплекс обеспечивает дисперсионное твердение по -фазе и повышает сопротивление ползучести:

  • алюминий — 5,5–7,0 %;
  • цирконий — 1,5–2,5 %;
  • олово — 1,5–2,5 %;
  • молибден — 1,5–2,5 %;
  • вольфрам — 0,8–1,5 %;
  • кремний — 0,15–0,35 %.

Микроструктура после отжига — глобулярно-пластинчатая +. Кремний образует силициды TiSi, тормозящие диффузию и снижающие скорость ползучести при 500–600 C. Содержание примесей регламентировано: кислород не более 0,15 %, азот не более 0,05 %, водород не более 0,015 %.

Механические свойства

Состояниев, МПа0,2, МПа, %Температура эксплуатации
Отожжённый 1000 900 10до 550 C
Упрочнённый (старение) 1150 1000 8до 600 C
Кованый 1050 950 9до 550 C

Предел длительной прочности при 600 C за 100 ч — не менее 450 МПа. Плотность — 4,55 г/см, модуль упругости — 112 ГПа. Теплостойкость обеспечивается легированием вольфрамом и кремнием, замедляющими собирательную рекристаллизацию.

Технологические особенности

Сплав ВТ25 склонен к образованию -оболочки при нагреве, поэтому механическая обработка ведётся после удаления газонасыщенного слоя травлением. Обрабатываемость резанием — удовлетворительная, требует твёрдосплавного инструмента и обильного охлаждения. Свариваемость ограниченная: сварка выполняется в защитной атмосфере аргона с последующим отжигом для снятия напряжений. Деформируемость в горячем состоянии — ниже, чем у ВТ6, что учитывается при штамповке.

Области применения

  • диски и лопатки компрессоров высокого давления авиационных ГТД;
  • детали горячего тракта энергетических газотурбинных установок;
  • элементы крепления и силовые шпангоуты в ракетно-космической технике;
  • корпусные детали высокотемпературных насосов и арматуры химических производств;
  • оснастка для горячей штамповки и прессования.

Нормативная база и приёмка

Прокат изготавливается по ОСТ 1 90013, ТУ 1-92-93 и аналогичным отраслевым документам. Контроль включает ультразвуковую дефектоскопию, проверку макро- и микроструктуры, испытания на длительную прочность и ползучесть. Круг поставляется с сертификатом качества, в котором фиксируются химический состав, механические свойства при комнатной и рабочей температуре, а также результаты контроля -слоя.

Вопросы и ответы

До какой температуры сохраняет работоспособность титановый круг ВТ25?

Длительная эксплуатация — до 550–600 C в зависимости от состояния поставки. Кратковременный нагрев возможен до 650 C без необратимого снижения характеристик.

Чем ВТ25 отличается от ВТ6?

ВТ25 легирован цирконием, оловом, вольфрамом и кремнием, что обеспечивает жаропрочность до 600 C против 400–450 C у ВТ6. Прочность выше на 15–20 %, но технологичность при сварке и обработке ниже.

В каком состоянии поставляется круг?

Отожжённый, кованый или термически упрочнённый. Состояние оговаривается в заказе и фиксируется в сертификате.

Применяется ли ВТ25 в аддитивных технологиях?

Порошок на основе ВТ25 используется для селективного лазерного плавления при изготовлении деталей горячего тракта, однако основной формат поставки — сортовой прокат.