Титановый лист АТ-6: свойства, сортамент и применение в промышленности
Титановый лист АТ-6 — горячекатаный или холоднокатаный прокат из двухфазного (+)-титанового сплава ВТ6 (Ti-6Al-4V, Grade 5), выпускаемый по ГОСТ 22178-76 и ТУ 1-5-063-84. Сплав АТ-6 содержит 5,5–6,8 % алюминия, 3,5–5,3 % ванадия, до 0,30 % железа, до 0,10 % кремния; суммарное содержание примесей внедрения (кислород, азот, углерод) регламентируется узкими допусками, что обеспечивает стабильность механических характеристик. Лист поставляется в отожжённом состоянии с травленой или механически обработанной поверхностью.
Сортамент и геометрические параметры
Толщина листа АТ-6 — от 0,8 до 60 мм. Для толщин 0,8–10,5 мм применяется холодная прокатка с промежуточными отжигами, свыше 10,5 мм — горячая деформация. Предельные отклонения по толщине для листов повышенной точности не превышают 0,05 мм при толщине до 2 мм. Ширина листа достигает 1200 мм, длина — 3000 мм. Косина реза не превышает 5 мм на 1 м длины. Плоскостность нормируется в пределах 0,5 % от длины для листов толщиной свыше 5 мм.
| Толщина, мм | Предел прочности в, МПа | Предел текучести 0,2, МПа | Относительное удлинение , % | Твёрдость HRC |
|---|---|---|---|---|
| 1,0–2,0 | 885–1080 | 830–980 | 8–12 | 32–36 |
| 3,0–6,0 | 900–1100 | 850–1000 | 10–14 | 33–37 |
| 8,0–15,0 | 930–1130 | 870–1020 | 8–12 | 34–38 |
| 20,0–40,0 | 950–1150 | 880–1050 | 6–10 | 35–39 |
| 45,0–60,0 | 960–1180 | 900–1080 | 6–8 | 36–40 |
Технологические и эксплуатационные характеристики
Сплав АТ-6 сохраняет прочность до 400 C; длительная рабочая температура не превышает 350 C. Плотность — 4,43 г/см, модуль упругости — 110–115 ГПа. Лист удовлетворительно сваривается аргонодуговой сваркой в среде аргона; после сварки рекомендуется локальный отжиг при 700–750 C для снятия остаточных напряжений. Обрабатываемость резанием ограничена из-за низкой теплопроводности (7,4 Вт/(мК)) — требуется интенсивное охлаждение зоны резания. Коррозионная стойкость в морской воде, хлоридных средах и разбавленных кислотах обеспечивается плотной оксидной плёнкой TiO.
Области применения
- Обшивка и силовой набор планера в авиастроении, включая зоны нагрева до 350 C.
- Корпусные детали и рабочие колёса центробежных компрессоров в нефтегазовом оборудовании.
- Теплообменные аппараты и трубные решётки в системах оборотного водоснабжения химических производств.
- Элементы протезно-ортопедических конструкций и травматологических имплантатов (после дополнительной аттестации по ISO 5832-3).
- Детали узлов трения в текстильном оборудовании, работающих в условиях абразивного износа.
- Оснастка для вакуумных установок ионно-плазменного напыления.
Формы поставки и нормативная база
- ГОСТ 22178-76 — листы титановые горячекатаные.
- ТУ 1-5-063-84 — листы из сплава АТ-6 повышенной точности.
- ASTM B265 — международный аналог для Grade 5.
- AMS 4911 — авиационное применение.
- ISO 5832-3 — медицинские имплантаты.
Вопросы и ответы
Чем АТ-6 отличается от технически чистого титана ВТ1-0?
Сплав АТ-6 легирован алюминием и ванадием, что повышает предел прочности до 885–1180 МПа против 350–550 МПа у ВТ1-0, но снижает пластичность и ударную вязкость. ВТ1-0 применяется там, где требуется максимальная коррозионная стойкость и пластичность, АТ-6 — где необходима высокая удельная прочность.
При какой температуре эксплуатируется лист АТ-6?
Длительная рабочая температура — до 350 C. Кратковременно допустим нагрев до 400 C. Выше 400 C начинается интенсивное окисление и потеря прочностных характеристик.
Возможна ли сварка листа АТ-6?
Да, аргонодуговая сварка в среде аргона или гелия. После сварки рекомендуется отжиг при 700–750 C для снятия остаточных напряжений. Зона термического влияния склонна к росту зерна, что требует контроля режимов.
Какой аналог АТ-6 по международным стандартам?
Ti-6Al-4V (Grade 5) по ASTM B265, а также ВТ6 по ГОСТ 19807-91. Механические свойства и химический состав практически идентичны.
