Титановый лист ВТ9 в Минске

Титановый лист ВТ9 — жаропрочный сплав для высоконагруженных узлов

Титановый лист ВТ9 — это полуфабрикат из двухфазного титанового сплава мартенситного класса, легированного алюминием, молибденом и цирконием. Материал относится к группе жаропрочных сплавов системы Ti–Al–Mo–Zr и сохраняет работоспособность при длительной эксплуатации в интервале температур 400–500 C. В отличие от технического титана ВТ1-0, лист ВТ9 обладает повышенной удельной прочностью и сопротивлением ползучести, что определяет его применение в авиадвигателестроении и ракетно-космической технике.

Химический состав и механические характеристики

Сплав ВТ9 нормируется по ГОСТ 19807-91. Основные легирующие элементы — алюминий (5,8–7,0 %), молибден (2,8–3,8 %) и цирконий (1,0–2,0 %). Алюминий упрочняет -фазу, молибден стабилизирует -фазу и повышает прокаливаемость, цирконий улучшает жаропрочность и технологическую пластичность. Содержание примесей ограничено: кислород — не более 0,15 %, азот — 0,05 %, водород — 0,015 %.

Механические свойства листа ВТ9 зависят от термической обработки. В состоянии поставки (отжиг) материал имеет предел прочности 980–1180 МПа, предел текучести — не менее 885 МПа, относительное удлинение — 8–12 %. После закалки и старения прочность возрастает до 1250–1400 МПа, однако пластичность снижается. Рабочие температуры: кратковременно до 600 C, длительно — до 500 C.

Технологические особенности обработки

Лист ВТ9 отличается пониженной технологической пластичностью по сравнению с альфа-сплавами, что требует учёта при холодной деформации. Рекомендуемый радиус гиба — не менее 3–5 толщин листа. Горячая штамповка выполняется при 850–950 C с последующим отжигом для снятия напряжений. Сварка аргонодуговая (TIG) и электронно-лучевая; после сварки обязателен отжиг при 700–750 C в течение 1–2 часов для восстановления пластичности в зоне термического влияния.

Механическая обработка листа ВТ9 затруднена из-за низкого модуля упругости (110 ГПа) и склонности к наклёпу. Применяются твёрдосплавные инструменты с геометрией для титановых сплавов, обильное охлаждение эмульсией, сниженные скорости резания (20–40 м/мин). Резка листов выполняется гидроабразивным методом или на ленточных пилах; плазменная и лазерная резка требуют последующего удаления газонасыщенного слоя глубиной 0,3–0,5 мм.

Применение листа ВТ9

Основные потребители листа ВТ9 — предприятия авиационной и ракетно-космической отрасли. Материал используется для изготовления:

• обшивки и силовых элементов планера летательных аппаратов, работающих при температурах до 450 C;
• корпусных деталей компрессора газотурбинных двигателей — диски, лопатки, кольца;
• экранов и теплозащитных кожухов в зоне выхлопной системы;
• деталей гидравлических систем и топливной арматуры, работающих в агрессивных средах;
• элементов конструкции ракетных двигателей, подверженных кратковременному нагреву до 600 C.

В химическом машиностроении лист ВТ9 применяется для аппаратов, работающих при повышенных температурах в средах с умеренной агрессивностью. В судостроении — для элементов газотурбинных установок и теплообменников. Материал также востребован в энергетическом машиностроении при производстве турбинных лопаток и крепёжных элементов.

Сортамент и условия поставки

Лист ВТ9 поставляется толщиной 0,8–25 мм, шириной 600–1500 мм, длиной 1500–4000 мм. Поверхность — травлёная или шлифованная, класс отделки по ГОСТ 26290-90. Допуски по толщине — 0,1–0,3 мм в зависимости от толщины листа. Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию, проверку механических свойств на образцах из каждой партии, контроль химического состава.

При заказе листа ВТ9 необходимо указывать состояние поставки (отожжённое, закалённое и состаренное), категорию прочности, размеры и требования к качеству поверхности. Для ответственных применений в авиастроении требуется сертификат с указанием фактических механических свойств и результатов неразрушающего контроля.

Вопросы и ответы