Титановый шестигранник ВТ5 в Минске


Титановый шестигранник ВТ5: прутки шестигранного профиля из титанового сплава ВТ5

Титановый шестигранник ВТ5 — это сортовой металлопрокат с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из титанового сплава марки ВТ5 (Ti–Al–Sn-система, -сплав с алюминием и оловом). Сплав ВТ5 относится к группе -титановых сплавов и содержит 4,5–6,0 % алюминия и 2,0–3,0 % олова. Шестигранный профиль из ВТ5 поставляется в виде горячекатаных или прессованных прутков с размером под ключ от 8 до 46 мм, реже — до 60 мм. Продукция соответствует требованиям ГОСТ 26492-85 (прутки титановые) и ТУ производителей. Сплав ВТ5 не упрочняется термической обработкой, что обеспечивает стабильность механических свойств по всему сечению прутка.

Технические характеристики титанового шестигранника ВТ5

Шестигранник ВТ5 сохраняет прочность при температурах от –253 C до +400 C, что определяет его применение в криогенной и авиационной технике. Плотность сплава — 4,4 г/см. Предел прочности при растяжении в отожжённом состоянии — не менее 750 МПа, предел текучести — не менее 650 МПа, относительное удлинение — не менее 10 %. Модуль упругости — 110–115 ГПа. Теплопроводность при 20 C — 8,6 Вт/(мК). Сплав обладает высокой коррозионной стойкостью в морской воде, хлоридных средах и ряде агрессивных химических реагентов. Шестигранный профиль обрабатывается резанием, сваривается аргонодуговой сваркой в защитной среде, поддаётся гибке и штамповке в горячем состоянии.

Сортамент и размеры шестигранника ВТ5

  • Размер под ключ: 8, 10, 12, 14, 17, 19, 22, 24, 27, 30, 32, 36, 41, 46 мм
  • Длина прутков: 1,5–4,0 м (мерная), 0,5–1,5 м (немерная)
  • Допуски по размеру под ключ: h11, h12 по ГОСТ 26492-85
  • Состояние поставки: горячекатаный, прессованный, отожжённый
  • Кривизна прутка: не более 0,5 % длины для мерных прутков
  • Маркировка: клеймение, бирка с указанием плавки и партии

Химический состав сплава ВТ5 (ГОСТ 19807-91)

ЭлементСодержание, %ПримесьМакс. содержание, %Влияние на свойства
Алюминий (Al)4,5–6,0Железо (Fe)0,30Упрочнение твёрдого раствора
Олово (Sn)2,0–3,0Кремний (Si)0,12Жаропрочность, стабильность -фазы
Титан (Ti)ОсноваУглерод (C)0,10Твёрдость, хрупкость при превышении
——Кислород (O)0,15Прочность, снижение пластичности
——Азот (N)0,04Упрочнение, охрупчивание
——Водород (H)0,006Водородная хрупкость

Механические свойства шестигранника ВТ5 при 20 C

  • Предел прочности в — 750–950 МПа
  • Предел текучести 0,2 — 650–800 МПа
  • Относительное удлинение — 10–16 %
  • Относительное сужение — 25–35 %
  • Ударная вязкость KCU — 40–60 Дж/см
  • Твёрдость по Бринеллю — 220–280 HB

Области применения

Шестигранник ВТ5 применяется в конструкциях, где требуется сочетание высокой удельной прочности, коррозионной стойкости и работоспособности при криогенных и повышенных температурах. Конкретные направления:

  • Авиастроение: крепёжные детали, болты, гайки, шпильки для узлов планера и двигателей
  • Химическое машиностроение: крепёж для реакторов, теплообменников, трубопроводной арматуры в хлоридных средах
  • Судостроение: детали палубных механизмов, крепёж для корпусных конструкций в морской воде
  • Криогенная техника: элементы арматуры и соединений для установок разделения газов, работающих при –196 C и ниже
  • Нефтегазовый комплекс: крепёж для фонтанной арматуры, работающей в средах с сероводородом
  • Медицинская техника: элементы инструментов и имплантатов, не контактирующих с кровью длительно

Технологические особенности обработки

Шестигранник ВТ5 обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента (ВК8, ВК6М) при скоростях 30–60 м/мин и обильном охлаждении. Точение и фрезерование сопровождаются низкой теплопроводностью сплава, что требует контроля температуры в зоне резания. Сварка выполняется аргонодуговым методом в среде аргона высшего сорта; сварные соединения склонны к росту зерна в зоне термического влияния, что снижает пластичность. Гибка возможна в горячем состоянии при 700–800 C с последующим отжигом. Отжиг проводится при 750–800 C с охлаждением на воздухе для снятия внутренних напряжений.

Вопросы и ответы

Чем титановый шестигранник ВТ5 отличается от шестигранника из ВТ6?

ВТ5 — -сплав, не упрочняемый термической обработкой, с более высокой жаропрочностью до 400 C и лучшей свариваемостью. ВТ6 — двухфазный +-сплав, упрочняемый закалкой и старением, с пределом прочности до 1100 МПа, но ограниченной рабочей температурой до 350 C.

При каких температурах шестигранник ВТ5 сохраняет работоспособность?

Сплав работоспособен в диапазоне от –253 C до +400 C. При криогенных температурах сохраняется пластичность, при 400 C — длительная прочность. Выше 450 C начинается интенсивное окисление и снижение механических свойств.

Какой крепёж изготавливают из шестигранника ВТ5?

Из шестигранника ВТ5 изготавливают болты, гайки, винты, шпильки, штуцеры и ниппели для авиационных, судовых и химических агрегатов. Крепёж работает в условиях морской воды, хлоридных растворов и криогенных сред.

Как обрабатывается шестигранник ВТ5 резанием?

Обработка ведётся твердосплавным инструментом марок ВК8, ВК6М со скоростями 30–60 м/мин и интенсивным охлаждением. Низкая теплопроводность титана вызывает нагрев кромки, поэтому применяются повышенные подачи и минимальная глубина резания.

Соответствует ли шестигранник ВТ5 стандарту ASTM?

Сплав ВТ5 близок по составу к титановому сплаву Grade 6 (Ti–5Al–2,5Sn) по ASTM B348. Однако прямое соответствие не установлено: Grade 6 допускает иные пределы по примесям. Для поставки по ASTM требуется отдельная сертификация плавки.