Титановый квадрат ВТ5-1 в Минске

Титановый квадрат ВТ5-1: характеристики и применение

Титановый квадрат ВТ5-1 — это горячедеформированный или кованый сортовой прокат с четырехгранным сечением, изготавливаемый из двухфазного титанового сплава марки ВТ5-1 (аналог — Ti-5Al-2.5Sn). Материал относится к системе Ti–Al–Sn и характеризуется стабильной жаропрочностью, коррозионной стойкостью и технологичностью при сварке. Квадрат ВТ5-1 поставляется в состоянии поставки М (мягкое, после отжига) или Т (термически упрочненное), что определяет комплекс механических свойств и область использования.

Химический состав и структура

Сплав ВТ5-1 легирован алюминием (4,5–6,0%) и оловом (2,0–3,0%), что обеспечивает высокую удельную прочность при температурах до 450–500 C. Содержание примесей ограничено: железо — не более 0,3%, кислород — до 0,15%, азот — до 0,05%. Микроструктура после отжига — равноосная +-фаза, что гарантирует сбалансированное сочетание пластичности и сопротивления ползучести. Квадрат ВТ5-1 не склонен к хладноломкости и сохраняет ударную вязкость при криогенных температурах до –196 C.

Механические свойства проката

Для квадрата ВТ5-1 в отожженном состоянии регламентируются следующие показатели: временное сопротивление разрыву — 785–980 МПа, предел текучести — не менее 685 МПа, относительное удлинение — от 10%, относительное сужение — от 25%. Твердость по Бринеллю составляет 255–302 HB. При испытаниях на длительную прочность при 450 C образцы выдерживают напряжение 440 МПа в течение 100 часов без разрушения. Модуль упругости при комнатной температуре — около 115 ГПа.

Сортамент и геометрические параметры

Титановый квадрат ВТ5-1 выпускается со стороной сечения от 8 до 120 мм. Допуски по геометрии соответствуют ГОСТ 26492-85 для горячекатаного и кованого проката: отклонение по размеру стороны — 1,0–2,5 мм в зависимости от типоразмера, скручивание вокруг оси — не более 2 на метр длины. Длина поставляемых прутков — 1,5–4,0 м, возможна резка в размер по требованию заказчика. Кривизна профиля не превышает 2 мм на 1 м длины.

Технологические особенности обработки

Квадрат ВТ5-1 хорошо деформируется в горячем состоянии при температуре 950–1100 C. Холодная гибка возможна с радиусом не менее 5 толщин сечения. Механическая обработка резанием требует применения твердосплавного инструмента с охлаждением эмульсией; рекомендуемые режимы — скорость резания 20–40 м/мин, подача 0,1–0,3 мм/об. Сварка выполняется аргонодуговым методом в среде аргона высокой чистоты с присадочной проволокой того же состава. После сварки рекомендуется отжиг при 700–800 C для снятия остаточных напряжений.

Применение в промышленности

Благодаря сочетанию жаропрочности и коррозионной стойкости квадрат ВТ5-1 востребован в следующих отраслях:

• авиастроение — силовые элементы планера, кронштейны, узлы крепления двигателей;
• химическое машиностроение — валы насосов, фланцы, детали арматуры для агрессивных сред;
• судостроение — элементы корпусных конструкций, работающие в морской воде;
• энергетика — крепеж и фасонные детали теплообменного оборудования;
• криогенная техника — фланцевые соединения и опорные конструкции при температурах до –196 C.

Квадрат ВТ5-1 применяется для изготовления деталей, работающих под нагрузкой при температурах до 450 C, включая компрессорные лопатки, диски и кольцевые заготовки. Материал устойчив к атмосферной коррозии, воздействию морской воды, растворов щелочей и органических кислот, что расширяет его использование в оборудовании нефтегазового и химического комплекса.

Вопросы и ответы