Титановый лист ВТ5-1 в Минске

Титановый лист ВТ5-1: жаропрочный -сплав для авиационных и химических систем

Титановый лист ВТ5-1 — полуфабрикат из двухфазного -сплава системы Ti–Al–Sn, легированного алюминием (4,3–6,0 %) и оловом (1,5–2,5 %). Сплав относится к группе жаропрочных титановых материалов, сохраняющих работоспособность при нагреве до 450–500 C в длительном режиме и до 600 C кратковременно. Листовая продукция поставляется в отожжённом состоянии с регламентированной структурой: равноосное -зерно с межзёренной -прослойкой. Именно наличие олова повышает жаропрочность и термическую стабильность по сравнению с техническим титаном ВТ1-0 и сплавом ОТ4.

Технические характеристики листа ВТ5-1

Плотность сплава — 4,45 г/см. Предел прочности при комнатной температуре — 780–950 МПа, предел текучести — не менее 700 МПа, относительное удлинение — 8–12 %. При нагреве до 450 C длительная прочность составляет 400–450 МПа. Модуль упругости — 112 ГПа. Сплав немагнитен, коррозионно стоек в морской воде, хлоридных и слабокислых средах. Лист выпускается толщиной 0,8–10,0 мм, шириной до 1200 мм, длиной до 3000 мм. Точность прокатки — повышенная (П) или нормальная (Н). Кромки — обрезные или необрезные.

Химический состав и структура

Сплав ВТ5-1 регламентируется ГОСТ 19807. Основные легирующие элементы:

• Алюминий — 4,3–6,0 % (-стабилизатор, повышает жаропрочность)
• Олово — 1,5–2,5 % (упрочнитель -фазы, тормозит диффузию)
• Железо — не более 0,25 %
• Кремний — не более 0,12 %
• Углерод — не более 0,10 %
• Кислород — не более 0,15 %

Структура листа после отжига при 750–800 C — -фаза с тонкими прослойками -фазы по границам зёрен. Такая морфология обеспечивает стойкость к термической усталости при циклическом нагреве в узлах горячего тракта.

Области применения

Лист ВТ5-1 применяется в конструкциях, где требуется сочетание жаропрочности и коррозионной стойкости:

• Обшивка и элементы силового набора авиационных гондол, работающих при 350–450 C
• Корпуса теплообменников и коллекторов в химическом машиностроении
• Детали выхлопных систем газотурбинных установок и компрессоров
• Оснастка для горячей штамповки алюминиевых сплавов
• Элементы крепежа и фланцы в системах с хлоридными средами
• Мембраны и разделительные перегородки в нефтегазовом оборудовании

Технологические особенности обработки

Лист ВТ5-1 удовлетворительно сваривается аргонодуговой сваркой в среде инертного газа. После сварки рекомендуется отжиг при 700–750 C для снятия напряжений. Обработка резанием затруднена из-за склонности к налипанию — применяются твердосплавные фрезы с износостойким покрытием и обильное охлаждение. Гибка в холодном состоянии возможна при радиусе не менее 3–4 толщин листа; при меньших радиусах требуется подогрев до 300–400 C. Формовка при температурах выше 500 C не рекомендуется во избежание роста зерна и снижения пластичности.

Вопросы и ответы