Титановый пруток ОТ4 в Минске

Титановый пруток ОТ4 — технические характеристики и применение

Титановый пруток ОТ4 — это деформируемый полуфабрикат из псевдо--титанового сплава системы Ti–Al–Mn, легированный алюминием (3,5–5,0 %) и марганцем (0,8–2,0 %). Материал относится к группе жаропрочных и коррозионностойких сплавов средней прочности, предназначенных для длительной работы при температурах до 400 C. В отличие от технического титана ВТ1-0, пруток ОТ4 обладает повышенными прочностными характеристиками при сохранении удовлетворительной технологической пластичности, что позволяет применять его в узлах, испытывающих умеренные статические и вибрационные нагрузки.

Химический состав и структура

Сплав ОТ4 легирован алюминием, который упрочняет -фазу за счет твердорастворного механизма, и марганцем, стабилизирующим -фазу. Содержание примесей регламентируется ГОСТ 19807-91: железа — не более 0,30 %, кремния — не более 0,15 %, кислорода — не более 0,15 %, азота — не более 0,05 %, водорода — не более 0,015 %. Микроструктура прутка после отжига при 680–750 C представляет собой равноосную -фазу с незначительным количеством остаточной -фазы. Такой структурный баланс обеспечивает сочетание прочности и вязкости, необходимое для работы в условиях знакопеременных нагрузок.

Механические свойства прутка ОТ4

Механические характеристики прутка ОТ4 зависят от диаметра и термической обработки. В состоянии поставки (горячекатаном или отожженном) материал демонстрирует следующие показатели:

• временное сопротивление разрыву — 700–900 МПа;
• предел текучести — 600–750 МПа;
• относительное удлинение — 12–20 %;
• относительное сужение — 30–45 %;
• ударная вязкость — 40–60 Дж/см.

Прочностные характеристики сохраняются при нагреве до 400 C: при 350 C предел прочности составляет не менее 450 МПа, при 400 C — не менее 400 МПа. Сплаву присуща высокая коррозионная стойкость в морской воде, атмосферных условиях и слабоагрессивных средах, включая растворы органических кислот.

Сортамент и технологические параметры

Прутки ОТ4 выпускаются в горячекатаном, кованом и калиброванном исполнении. Диаметральный ряд составляет от 5 до 120 мм, длина — от 1 до 4 метров. Калиброванные прутки диаметром до 30 мм поставляются с допуском h9–h11, что позволяет использовать их без дополнительной механической обработки в качестве заготовок для крепежа. Кривизна прутка не превышает 2 мм на 1 метр длины для диаметров до 50 мм.

Обрабатываемость и свариваемость

Пруток ОТ4 хорошо деформируется в горячем состоянии при 850–1000 C и удовлетворительно — в холодном. Материал сваривается всеми промышленными способами: аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом, электронно-лучевой и контактной сваркой. Сварные соединения по прочности достигают 0,9–0,95 от основного металла без термической обработки. Механическая обработка резанием затруднена из-за склонности титана к налипанию на режущий инструмент; рекомендуется применять твердосплавные пластины с покрытием и обильное охлаждение эмульсией.

Применение в промышленности

Пруток ОТ4 востребован в отраслях, где требуется сочетание коррозионной стойкости, умеренной жаропрочности и малой плотности (4,5 г/см):

• авиастроение — элементы планера, кронштейны, узлы крепления двигательных установок;
• химическое машиностроение — валы мешалок, штуцеры, фланцы для аппаратов, работающих с агрессивными средами;
• судостроение — арматура трубопроводов морских систем, детали насосов;
• энергетика — крепежные элементы теплообменного оборудования;
• медицинская промышленность — заготовки для имплантатов и хирургического инструмента.

Ограничением применения является склонность к водородному охрупчиванию при длительной эксплуатации при температурах выше 350 C в средах, содержащих водород, а также низкая стойкость к окислительным средам с концентрацией азотной кислоты выше 40 %.

Вопросы и ответы