Титановый пруток ВТ5 в Минске

Титановый пруток ВТ5 — технические характеристики и применение

Титановый пруток ВТ5 — это деформируемый полуфабрикат из двухфазного титанового сплава марки ВТ5, легированного алюминием (4,3–6,0 %) и ванадием (0,8–1,8 %). Материал относится к группе (+)-сплавов с преобладанием -фазы, что обеспечивает сочетание высокой удельной прочности, жаропрочности до 400 C и удовлетворительной технологической пластичности. Прутки ВТ5 поставляются в горячекатаном, кованом и калиброванном исполнении, диаметром от 10 до 120 мм, по ГОСТ 26492-85 и ТУ 1-5-063-85.

Сплав ВТ5 характеризуется стабильными механическими свойствами в интервале температур от –196 до +400 C. Предел прочности при растяжении составляет 750–950 МПа, предел текучести — 650–850 МПа, относительное удлинение — не менее 10 %. Материал сохраняет работоспособность в условиях знакопеременных нагрузок и вибраций, что делает его востребованным в узлах авиационных двигателей, элементах планера и деталях газотурбинных установок.

Химический состав и структура

Химический состав сплава ВТ5 регламентируется ГОСТ 19807-91. Основные легирующие элементы — алюминий и ванадий — обеспечивают упрочнение твёрдого раствора и стабилизацию -фазы. Содержание примесей ограничено: железо — не более 0,30 %, кремний — не более 0,15 %, кислород — не более 0,20 %, азот — не более 0,05 %, водород — не более 0,015 %. Микроструктура прутков после отжига при 750–850 C представляет собой равноосную -фазу с незначительным количеством -фазы по границам зёрен.

Технологические особенности обработки

Прутки ВТ5 хорошо поддаются механической обработке резанием при условии применения инструмента из твёрдых сплавов и обильного охлаждения эмульсией. Материал склонен к налипанию на режущую кромку, поэтому рекомендуются низкие скорости резания (20–40 м/мин) и подачи 0,1–0,3 мм/об. Сварка сплава ВТ5 выполняется аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом с присадочной проволокой того же состава; прочность сварного соединения достигает 90–95 % от основного металла.

Горячая деформация прутков ВТ5 осуществляется в интервале 950–1150 C. Ковка и штамповка требуют равномерного прогрева заготовок и контроля температуры окончания деформации для предотвращения роста зерна. Холодная гибка возможна в отожжённом состоянии при радиусах не менее 3–5 диаметров прутка.

Области применения

Титановый пруток ВТ5 применяется в отраслях, где требуется сочетание коррозионной стойкости, лёгкости и механической прочности:

• авиастроение — лонжероны, шпангоуты, кронштейны, элементы механизации крыла;
• ракетно-космическая техника — детали топливной арматуры, корпусные элементы;
• химическое машиностроение — валы мешалок, штуцера, фланцы для агрессивных сред;
• энергетическое машиностроение — крепёж турбинных установок, работающих при 300–400 C;
• судостроение — валы гребных винтов, элементы судовых систем в морской воде;
• медицинская промышленность — инструмент и имплантаты, не контактирующие с тканями длительно.

Сплав ВТ5 устойчив к коррозионному растрескиванию под напряжением в морской атмосфере и в средах с хлоридами, что расширяет его применение в оборудовании нефтегазодобычи и опреснительных установках. При температурах выше 400 C прочностные характеристики снижаются, поэтому для длительной работы при 450–500 C рекомендуется применять сплавы типа ВТ8 или ВТ20.

Вопросы и ответы