Титановый шестигранник 5В: сортовой прокат из высокопрочного титанового сплава
Титановый шестигранник 5В — это сортовой прокат с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из титанового сплава марки ВТ5-1 (тип 5В по классификации поставщиков). Сплав относится к системе Ti–Al–Sn и содержит 4,5–6,0 % алюминия и 2,0–3,0 % олова. Шестигранник поставляется в горячекатаном, прессованном или холоднотянутом состоянии с последующим отжигом. Прокат применяется в конструкциях, где требуется сочетание высокой удельной прочности, коррозионной стойкости и стабильности механических свойств при температурах до 450 C.
Технические характеристики и сортамент
Шестигранник 5В выпускается по ГОСТ 26492-85 (прутки титановые) и ТУ производителей. Размер под ключ варьируется от 8 до 46 мм, длина прутков — от 1,5 до 6,0 м. Предельные отклонения по размеру под ключ соответствуют квалитету h11–h12 для холоднотянутых и h14 для горячекатаных прутков. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для тянутых и 1,0 % для горячекатаных.
| Параметр | Значение | Условие испытания | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 835 | 20 C, отжиг | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести 0,2 | 735 | 20 C, отжиг | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 10 | 20 C, отжиг | % | ГОСТ 1497 |
| Плотность | 4,45 | 20 C | г/см | ГОСТ 18898 |
| Твёрдость HB | 255–320 | 20 C | — | ГОСТ 22761 |
| Рабочая температура | до 450 | длительная | C | ГОСТ 9651 |
Химический состав сплава 5В
- Титан (Ti) — основа, не менее 88 %
- Алюминий (Al) — 4,5–6,0 %
- Олово (Sn) — 2,0–3,0 %
- Железо (Fe) — не более 0,30 %
- Кремний (Si) — не более 0,12 %
- Примеси (C, N, O, H) — в пределах ГОСТ 19807-91
Технологические особенности и обработка
Сплав 5В относится к псевдо--титановым сплавам и обладает ограниченной деформируемостью в холодном состоянии. Холодное волочение шестигранника выполняется с промежуточными отжигами при 750–800 C. Горячая обработка давлением проводится при 900–1000 C. Свариваемость удовлетворительная: ручная аргонодуговая сварка (TIG) применяется без последующей термообработки для толщин до 10 мм. Механическая обработка — точение, фрезерование, сверление — требует применения твердосплавного инструмента и интенсивного охлаждения из-за низкой теплопроводности титана.
Области применения
- Авиастроение: крепёжные элементы, шпангоуты, элементы механизации крыла
- Химическое машиностроение: детали реакторов, теплообменников, работающих в агрессивных средах
- Судостроение: узлы корпусной арматуры, элементы судовых систем
- Энергетика: крепёж для парогенераторов и конденсаторов АЭС
- Нефтегазовая отрасль: детали фонтанной арматуры, работающие в средах с HS и CO
- Медицинская техника: элементы эндопротезов и хирургического инструмента
Нормативная база
- ГОСТ 19807-91 — титан и сплавы титановые, марки
- ГОСТ 26492-85 — прутки титановые, технические условия
- ГОСТ 1497-84 — методы испытания на растяжение
- ГОСТ 5639-82 — методы выявления и определения величины зерна
- ASTM B348 — стандарт на титановые прутки (аналог для экспортных поставок)
Вопросы и ответы
Чем отличается титановый шестигранник 5В от шестигранника из ВТ1-0?
Сплав 5В (ВТ5-1) является легированным псевдо--сплавом с пределом прочности 835 МПа, тогда как ВТ1-0 — технически чистый титан с в около 450 МПа. Шестигранник 5В применяется в нагруженных конструкциях, где требуется повышенная прочность при сохранении коррозионной стойкости.
Какие размеры под ключ доступны для шестигранника 5В?
Стандартный сортамент включает размеры от 8 до 46 мм. Холоднотянутые прутки поставляются с полем допуска h11–h12, горячекатаные — h14. Возможно изготовление промежуточных размеров по согласованию с производителем.
При какой температуре можно эксплуатировать шестигранник 5В длительно?
Длительная рабочая температура составляет до 450 C. Кратковременный нагрев до 500–550 C допустим без существенной потери прочностных характеристик. При превышении этих температур наблюдается интенсивное газонасыщение и окисление поверхности.
Как обрабатывать шестигранник 5В резанием?
Обработка ведётся твердосплавным инструментом (группы K10–K20) на пониженных скоростях резания — 30–60 м/мин при точении. Обязательно применение СОЖ с высоким давлением подачи. Скорость сверления не должна превышать 15–20 м/мин во избежание схватывания титана с инструментом.
