Титановый пруток ВТ1-00: технический нелегированный титан для ответственных узлов
Титановый пруток ВТ1-00 — сортовой прокат из технически чистого нелегированного титана, соответствующего марке Grade 1 по ASTM B348 и сплаву Ti- по структуре. Материал относится к классу низкопрочных пластичных титанов с минимальным содержанием примесей: суммарная доля железа, кремния, углерода, азота и кислорода регламентирована узкими пределами, что обеспечивает стабильную коррозионную стойкость и высокую технологичность при холодной деформации. Пруток поставляется в горячекатаном, кованом или холоднотянутом состоянии с последующим отжигом.
Химический состав и механические свойства
Марка ВТ1-00 нормируется по ГОСТ 19807 и отличается от ВТ1-0 пониженным содержанием примесей внедрения, прежде всего кислорода и азота. Именно чистота по внедрениям определяет уровень прочности и пластичности: предел прочности находится в диапазоне 290–410 МПа, относительное удлинение достигает 25–30 %. Материал сохраняет вязкость при криогенных температурах и не проявляет хладноломкости вплоть до –253 C.
| Параметр | Значение | Единица | Условие испытания | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 290–410 | МПа | 20 C, отожжённый | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести 0,2 | 200 | МПа | 20 C | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 25 | % | 20 C | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость по Бринеллю | 130 | HB | 20 C | ГОСТ 9012 |
| Плотность | 4,505 | г/см | 20 C | — |
| Модуль упругости | 103–112 | ГПа | 20 C | — |
Сортамент и геометрические параметры
Пруток ВТ1-00 выпускается диаметром от 3 до 150 мм в зависимости от способа формообразования. Горячекатаный и кованый сортамент охватывает диапазон 20–150 мм, холоднотянутый — 3–20 мм с повышенной точностью по диаметру. Длина прутков в прутках мерной длины составляет 1,5–6 м, в бухтах — по согласованию. Кривизна нормируется на 1 м длины, овальность не превышает половины поля допуска на диаметр.
- Горячекатаный пруток — диаметр 20–150 мм, допуск по ГОСТ 2590, состояние — отожжённый.
- Кованый пруток — диаметр 40–150 мм, повышенная плотность металла, отсутствие внутренних дефектов.
- Холоднотянутый пруток — диаметр 3–20 мм, точность h9–h11, для токарной обработки и крепежа.
- Шлифованный пруток — диаметр 3–60 мм, шероховатость Ra 1,6 мкм, для медицинского инструмента.
- Пруток в бухтах — диаметр 3–12 мм, для волочения проволоки и сварочных электродов.
Технологические и эксплуатационные свойства
ВТ1-00 обладает высокой пластичностью при холодной штамповке, гибке и волочении, что позволяет изготавливать из прутка крепёж, фланцы, заглушки и детали арматуры без промежуточных отжигов. Свариваемость хорошая всеми видами сварки в защитной среде аргона; склонность к газонасыщению требует тщательной подготовки кромок и защиты шва. Обрабатываемость резанием удовлетворительная, склонность к наклёпу умеренная.
Коррозионная стойкость в морской воде, хлоридных средах, окислительных и нейтральных растворах солей — на уровне лучших представителей класса. В азотной кислоте концентрацией до 65 % при температуре до 60 C скорость коррозии не превышает 0,1 мм/год. В средах с активным водородом при температурах выше 300 C наблюдается гидрирование, снижающее пластичность.
Области применения
- Химическое машиностроение — корпуса теплообменников, реакторов, трубные решётки, работающие в хлоридных и азотнокислых средах.
- Судостроение — крепёж, арматура, детали насосов и трубопроводов морской воды, обшивка подводных аппаратов.
- Медицина — стержни для имплантатов, инструментальные заготовки, элементы эндопротезов, не содержащие легирующих добавок.
- Авиастроение — детали крепежа, кронштейны, элементы обшивки, не испытывающие высоких нагрузок.
- Энергетика — конденсаторы, теплообменное оборудование АЭС, работающее в контакте с морской водой.
- Пищевая промышленность — валы, мешалки, детали оборудования, контактирующие с агрессивными средами.
Вопросы и ответы
Чем ВТ1-00 отличается от ВТ1-0?
ВТ1-00 содержит меньше примесей внедрения (кислорода, азота, углерода), что даёт более высокую пластичность и низкий предел прочности. ВТ1-0 имеет более широкий разброс по прочности и применяется там, где требуется повышенная жёсткость.
При каких температурах сохраняется работоспособность прутка ВТ1-00?
Материал работоспособен от криогенных температур –253 C до 300 C. Выше 300 C в водородсодержащих средах возможно гидрирование, снижающее пластичность.
Какой стандарт регламентирует поставку прутка ВТ1-00?
Поставка осуществляется по ГОСТ 26492 (прутки титановые) и ГОСТ 19807 (марка сплава). Для экспортных поставок применяется ASTM B348 Grade 1.
Подвергается ли пруток ВТ1-00 термической обработке?
Пруток поставляется в отожжённом состоянии. Дополнительный отжиг при 600–700 C применяется после холодной деформации или сварки для снятия внутренних напряжений.
