Титановый лист ВТ14 в Минске

Титановый лист ВТ14 — высокопрочный материал для нагруженных конструкций

Титановый лист ВТ14 — это полуфабрикат из двухфазного (+)-титанового сплава, легированного алюминием (4,5–6,0 %), молибденом (2,5–3,5 %) и ванадием (0,8–1,9 %). Материал относится к классу высокопрочных термически упрочняемых сплавов и поставляется в горячекатаном или холоднокатаном исполнении. Листовой прокат ВТ14 сочетает высокую удельную прочность с удовлетворительной пластичностью, что делает его востребованным в авиастроении, ракетной технике и химическом машиностроении.

Технологические особенности и механические свойства

Сплав ВТ14 упрочняется закалкой с последующим старением. После закалки от 870–920 C и старения при 480–560 C лист приобретает предел прочности на уровне 1250–1450 МПа при относительном удлинении не менее 4–6 %. В отожжённом состоянии прочностные характеристики ниже — 900–1050 МПа, однако пластичность возрастает до 10–12 %, что позволяет выполнять холодную деформацию при изготовлении деталей сложной конфигурации.

Рабочий диапазон температур для листа ВТ14 — от –70 до +450 C. При нагреве до 400–450 C материал сохраняет не менее 70 % исходной прочности, что важно для узлов, работающих в условиях аэродинамического нагрева. Свариваемость сплава ограниченная: соединения выполняются аргонодуговой сваркой с применением присадочной проволоки того же состава, после чего требуется термическая обработка для восстановления свойств зоны термического влияния.

Сортамент и допуски

Листы ВТ14 изготавливаются по ГОСТ 22178–76 толщиной 0,8–10,0 мм. Ширина проката — 600–1200 мм, длина — 1500–3000 мм. По точности прокатки листы подразделяются на классы: повышенная точность (ПТ) и нормальная точность (НТ). Предельные отклонения по толщине для листов до 2 мм составляют 0,05–0,12 мм, для более толстых — 0,15–0,30 мм в зависимости от класса.

Поверхность листов после травления или пескоструйной обработки не должна иметь расслоений, трещин, плен и инородных включений. Допускаются незначительные риски и задиры глубиной не более половины предельного отклонения по толщине. Контроль качества включает проверку химического состава, механических свойств при растяжении и ультразвуковой контроль сплошности для ответственных применений.

Применение листов ВТ14 в промышленности

Основной потребитель листового проката ВТ14 — авиационная промышленность. Из материала изготавливают:

• обшивку крыла и оперения летательных аппаратов;
• лонжероны, стрингеры и шпангоуты силового набора;
• детали механизации крыла — закрылки, элероны, интерцепторы;
• корпусные элементы гидросистем и пневмоагрегатов;
• фланцы и переходники трубопроводов, работающих при повышенном давлении.

В ракетно-космической технике лист ВТ14 применяется для изготовления топливных баков, баллонов высокого давления и элементов двигательных установок, где важна минимальная масса при высокой несущей способности. В химическом машиностроении материал используется для футеровки реакторов и теплообменников, контактирующих с агрессивными средами при температурах до 400 C.

Обработка давлением и механическая обработка

В отожжённом состоянии лист ВТ14 допускает холодную штамповку с коэффициентом вытяжки до 2,0–2,2. Горячую деформацию выполняют при 750–850 C, что снижает усилие деформирования и позволяет получать детали сложной пространственной формы. При механической обработке следует учитывать склонность титановых сплавов к налипанию на режущий инструмент: рекомендуется применять твёрдосплавные пластины с покрытием и обильное охлаждение эмульсией.

Резка листов выполняется на гильотинных ножницах для толщин до 3 мм, более толстый прокат разделяют гидроабразивной резкой или на ленточнопильных станках с биметаллическими полотнами. Лазерная резка возможна при толщине до 2 мм с контролем зоны термического влияния. После резки кромки необходимо зачищать для удаления грата и оксидного слоя.

Вопросы и ответы