Титановый профиль ВТ20 в Минске


Титановый профиль ВТ20: характеристики, сортамент и применение

Титановый профиль ВТ20 — это сортовой металлопрокат, изготовленный из высокопрочного жаропрочного титанового сплава марки ВТ20 (Ti–6Al–2Mo–1Zr–1V). Сплав относится к системе Ti–Al–Mo–Zr–V и предназначен для длительной эксплуатации при температурах до 500 C. Профиль выпускается в виде прессованных и катаных прутков, полос, а также фасонных профилей (уголок, тавр, швеллер, шестигранник) по ГОСТ 26492-85 и ТУ 1-92-122-88. Благодаря сочетанию высокой удельной прочности, жаропрочности и коррозионной стойкости, профиль ВТ20 востребован в авиастроении, ракетостроении, химическом машиностроении и энергетике.

Технические характеристики и свойства

Сплав ВТ20 сохраняет механические свойства при нагреве до 500 C, что выгодно отличает его от ВТ6 и ВТ14. Плотность — 4,55 г/см. Предел прочности при комнатной температуре — 950–1150 МПа. Предел текучести — не менее 850 МПа. Относительное удлинение — 8–12 %. Модуль упругости — 110–120 ГПа. Теплопроводность — 8,5 Вт/(мК).

Профиль ВТ20 поставляется в отожжённом состоянии. Термообработка: отжиг при 750–850 C, охлаждение на воздухе. Свариваемость ограниченная — требуется аргонодуговая сварка в среде защитных газов. Обрабатываемость резанием удовлетворительная. Сплав склонен к газонасыщению при нагреве выше 600 C, что требует защитной атмосферы при термической обработке.

Сортамент и типоразмеры

  • Прутки круглые: диаметр 8–120 мм, длина 1–6 м
  • Прутки квадратные: 10 10 – 60 60 мм
  • Шестигранник: 8–46 мм (размер под ключ)
  • Уголок равнополочный: 20 20 3 – 60 60 6 мм
  • Тавр и швеллер: высота 20–80 мм
  • Полосы: толщина 3–20 мм, ширина 20–150 мм

Химический состав (массовая доля, %)

ЭлементСодержаниеЭлементСодержаниеПримечание
TiосноваAl5,5–7,0упрочнитель
Mo1,5–2,5Zr1,5–2,5жаропрочность
V0,8–1,8Fe 0,25примесь
Si 0,15O 0,15газовая примесь
N 0,05H 0,015газовая примесь

Области применения

  • Авиастроение: силовые элементы фюзеляжа, детали крепления двигателей, работающие при 350–500 C
  • Ракетостроение: корпусные конструкции, элементы сопловых блоков, крепёж
  • Химическое машиностроение: реакторы, теплообменники, трубопроводы для агрессивных сред
  • Энергетика: детали паровых турбин, крепёж для высокотемпературных узлов
  • Судостроение: элементы корпусных конструкций, работающие в морской воде
  • Медицина: травматологические имплантаты (ограниченно, из-за легирования)

Условия эксплуатации и ограничения

Профиль ВТ20 работоспособен в интервале –50…+500 C. При температурах выше 500 C наблюдается интенсивное окисление и снижение длительной прочности. Сплав чувствителен к концентраторам напряжений — требуется минимизация надрезов при механической обработке. Коррозионная стойкость в морской воде и хлоридных средах — высокая. В контакте с водородом при высоких давлениях возможно водородное охрупчивание.

Вопросы и ответы

Чем ВТ20 отличается от ВТ6?

ВТ20 содержит Mo, Zr и V, что обеспечивает жаропрочность до 500 C против 350–400 C у ВТ6. Прочность ВТ20 выше на 15–20 %, но пластичность ниже.

Какой максимальный диаметр прутка ВТ20 доступен?

Стандартный сортамент включает прутки диаметром до 120 мм. По спецзаказу возможны поковки большего сечения.

Можно ли сваривать профиль ВТ20?

Сварка возможна аргонодуговым методом в защитной атмосфере. После сварки требуется отжиг для снятия напряжений. Зона термического влияния склонна к охрупчиванию.

Какая термообработка применяется для ВТ20?

Отжиг при 750–850 C с охлаждением на воздухе. Закалка и старение не применяются из-за склонности к газонасыщению.