Титановый шестигранник ВТ4: сортамент и применение
Титановый шестигранник ВТ4 — это горячедеформированный или холоднодеформированный прокат с шестигранным сечением, изготавливаемый из среднепрочного титанового сплава марки ВТ4. Материал относится к группе псевдо--сплавов, легированных алюминием (4,0–5,5%) и марганцем (0,8–2,0%). Такое сочетание обеспечивает повышенную жаропрочность до 400 C и более высокую прочность по сравнению с техническим титаном ВТ1-0, сохраняя при этом удовлетворительную пластичность и свариваемость.
Шестигранник ВТ4 производится по ГОСТ 26492-85 (прутки) и ТУ 1-5-060-1353, размеры «под ключ» — от 8 до 60 мм. Поставка возможна в термически обработанном состоянии (отожжённом) или без термообработки, с допусками по точности обычной или повышенной. Механические характеристики после отжига: временное сопротивление разрыву — 75–95 кгс/мм (735–930 МПа), относительное удлинение — не менее 10%, предел текучести — 700–850 МПа.
Технологические особенности обработки
Сплав ВТ4 склонен к газонасыщению при нагреве выше 600 C, поэтому механическая обработка шестигранника выполняется на скоростных режимах с обильным охлаждением эмульсией. Резьбонарезание и фрезерование требуют применения инструмента из быстрорежущей стали Р6М5 или твёрдосплавных пластин ВК8. При холодной гибке заготовок из шестигранника ВТ4 радиус изгиба должен составлять не менее 3–4 диаметров описанной окружности во избежание трещинообразования.
Сварка конструкций из шестигранника ВТ4 выполняется аргонодуговым методом (TIG) с присадочной проволокой того же состава. Зона термического влияния после сварки характеризуется снижением пластичности, поэтому для ответственных узлов рекомендуется последующий отжиг при 680–750 C в течение 1–2 часов.
Применение шестигранника ВТ4
Благодаря балансу прочности, коррозионной стойкости и удельного веса (4,5 г/см), шестигранник ВТ4 востребован в узлах, работающих при температурах до 400 C в агрессивных средах. Основные области использования:
- крепёжные элементы — болты, шпильки, гайки для авиационных двигателей и планера;
- детали арматуры для химического машиностроения — штоки, валы, оси запорной арматуры;
- элементы трубопроводной обвязки в морской и нефтегазовой отрасли;
- заготовки для изготовления переходников и ниппелей в судостроении;
- детали насосного оборудования, контактирующие с морской водой и кислотами;
- изделия медицинской техники, где требуется высокая биосовместимость.
Сортамент и механические характеристики
| Размер «под ключ», мм | Состояние поставки | Временное сопротивление, МПа | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Отожжённое | 735–930 | 700–850 | 10 |
| 17 | Отожжённое | 735–930 | 700–850 | 10 |
| 24 | Без термообработки | 880 | 800 | 8 |
| 36 | Отожжённое | 735–930 | 700–850 | 10 |
Шестигранник ВТ4 поставляется в прутках мерной длины 1–4 м, допускается изготовление немерной длины. Поверхность проката не должна иметь трещин, плен и закатов; допустимы отдельные мелкие дефекты, устраняемые зачисткой. Контроль качества проводится методами ультразвуковой дефектоскопии и капиллярного контроля для ответственных применений.
Вопросы и ответы
Чем отличается шестигранник ВТ4 от ВТ6?
ВТ4 — псевдо--сплав с алюминием и марганцем, обладает более высокой пластичностью и свариваемостью, но меньшей прочностью. ВТ6 — (+)-сплав с алюминием и ванадием, прочнее (950–1150 МПа), но хуже сваривается и требует более сложной термообработки.
Какие допуски на размеры шестигранника ВТ4?
По ГОСТ 26492-85 допуски на размер «под ключ» составляют 0,4–0,8 мм для обычной точности и 0,2–0,4 мм для повышенной, в зависимости от номинального размера. Кривизна прутка не превышает 2 мм на 1 метр длины.
Можно ли использовать шестигранник ВТ4 при криогенных температурах?
Сплав ВТ4 сохраняет работоспособность до –196 C, однако при температурах ниже –70 C наблюдается снижение ударной вязкости. Для криогенных применений чаще выбирают сплавы типа ВТ1-0 или ОТ4 с более высокой пластичностью при низких температурах.
Какой метод резки шестигранника ВТ4 предпочтителен?
Оптимальна механическая резка на ленточнопильных станках с подачей СОЖ. Плазменная и лазерная резка приводят к газонасыщению кромки, что требует последующей механической зачистки на глубину не менее 1–2 мм.
