Титановый лист ВТ1: технический прокат из технически чистого титана
Титановый лист ВТ1 — горячекатаный или холоднокатаный прокат из технически чистого титана марки ВТ1-0 (Grade 1 по ASTM B265), не содержащий легирующих добавок. Химический состав регламентируется ГОСТ 19807, сортамент листа — ГОСТ 22178 и ГОСТ 23755. Основу составляет титан с суммарным содержанием примесей не более 0,68 %: железо 0,25 %, кислород 0,2 %, кремний 0,08 %, углерод 0,07 %, азот 0,04 %, водород 0,01 %. Именно низкое содержание внедрённых примесей обеспечивает сочетание пластичности, коррозионной стойкости и технологичности при гибке и штамповке.
Сортамент и механические характеристики
Лист поставляется в отожжённом состоянии с травленой или механически обработанной поверхностью. Толщина горячекатаного листа — 0,8–60 мм, холоднокатаного — 0,3–10 мм; ширина — до 1200 мм, длина — до 3000 мм. Предел прочности при растяжении — 290–410 МПа, предел текучести — не менее 200 МПа, относительное удлинение — 25–30 %. Модуль упругости — 110 ГПа, плотность — 4,505 г/см. Рабочий диапазон температур — от –253 C до +350 C без охрупчивания.
| Параметр | ВТ1-0 (ГОСТ 22178) | ВТ1-00 | Grade 2 (ASTM B265) | ВТ6 (Ti-6Al-4V) |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности, МПа | 290–410 | 240–350 | 345–480 | 895–1000 |
| Предел текучести, МПа | 200 | 170 | 275 | 830 |
| Относительное удлинение, % | 25–30 | 30 | 20 | 10 |
| Плотность, г/см | 4,505 | 4,505 | 4,51 | 4,43 |
| Толщина листа, мм | 0,8–60 | 0,5–20 | 0,3–100 | 0,5–60 |
Технологические свойства
Лист ВТ1-0 сваривается аргонодуговой сваркой в среде инертного газа без предварительного подогрева; предел прочности сварного соединения — не ниже 0,9 от основного металла. Материал допускает гибку с минимальным радиусом 2–3 толщины листа, вытяжку, отбортовку и штамповку при комнатной температуре. Обрабатываемость резанием ограничена склонностью к налипанию на инструмент, что требует применения твёрдосплавного инструмента с износостойким покрытием и обильного охлаждения.
Области применения
- Химическая и нефтегазовая промышленность: корпуса реакторов, теплообменники, ёмкости для агрессивных сред (хлор, уксусная и азотная кислота).
- Энергетика: конденсаторы паровых турбин, трубные доски, элементы систем охлаждения АЭС.
- Медицина: имплантаты, травматологические пластины, корпуса стерилизационного оборудования.
- Пищевая промышленность: ёмкости брожения, пластинчатые теплообменники, оборудование для молочного производства.
- Судостроение: обшивка корпусов, элементы опреснительных установок, работающие в морской воде.
- Криогенная техника: сосуды и трубопроводы для сжиженного азота и гелия при температурах до –253 C.
Вопросы и ответы
Чем ВТ1-0 отличается от ВТ1-00?
ВТ1-00 содержит меньше примесей (кислород 0,12 %, железо 0,15 %), что даёт более низкий предел прочности — 240–350 МПа — и повышенную пластичность. ВТ1-0 применяется там, где требуется баланс прочности и технологичности при гибке.
При какой температуре эксплуатируется титановый лист ВТ1?
Диапазон — от –253 C до +350 C. При нагреве выше 400 C начинается активное газонасыщение, приводящее к охрупчиванию, поэтому высокотемпературные применения ограничены.
Какой минимальный радиус гибки листа ВТ1-0?
Минимальный радиус гибки в холодном состоянии — 2–3 толщины листа при поперечном направлении прокатки. Для продольного направления радиус увеличивают до 3–4 толщин.
Соответствует ли ВТ1-0 зарубежным аналогам?
ВТ1-0 соответствует Grade 1 по ASTM B265 и Grade 2 по содержанию примесей в верхней части диапазона. Для прямого импортозамещения Grade 2 чаще применяют ВТ1-0 с контролем кислорода.
