Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Титановый слиток из сплава 19 (ВТ19) — жаропрочный титановый полуфабрикат для авиационных ГТД
Титановый слиток сплава 19 — это первичный металлургический полуфабрикат, выплавляемый из титановой губки с легирующими элементами, соответствующий марке ВТ19 (Ti–6Al–2Sn–4Zr–1Mo–0,15Si). Сплав относится к классу жаропрочных псевдо--титановых систем и предназначен для работы при температурах до 550–600 C в деталях газотурбинных двигателей и силовых конструкциях. Слиток служит исходной заготовкой для последующей обработки давлением — ковки, прессования, прокатки — и определяет структуру, макро- и микрозернистость готовых изделий.
Химический состав и легирующая система
Сплав 19 построен на -стабилизации алюминием и нейтральных упрочнителях (олово, цирконий) с малым содержанием -стабилизатора молибдена и кремния. Такое соотношение обеспечивает сохранение прочности при длительном нагреве без существенного роста ползучести.
- Алюминий (Al) — 5,5–7,0 % — -стабилизатор, повышает жаропрочность
- Олово (Sn) — 1,5–2,5 % — упрочнитель -фазы
- Цирконий (Zr) — 3,5–5,0 % — повышает длительную прочность
- Молибден (Mo) — 0,8–2,0 % — -стабилизатор, технологичность
- Кремний (Si) — 0,10–0,25 % — жаропрочная добавка
- Примеси (Fe, O, N, H) — в пределах норм по ОСТ 1 90013 и ТУ
Технология выплавки слитка
Слиток сплава 19 получают вакуумно-дуговым переплавом (ВДП) с расходуемым электродом, как правило, по двух- или трёхкратной схеме для обеспечения однородности по сечению. Применяется также электронно-лучевой и плазменно-дуговой переплав. Масса слитков — от 0,5 до 4 т, диаметр — 300–800 мм. Контроль макроструктуры ведут по излому и травлению темплетов, содержание водорода ограничивают для предотвращения флокенов и водородной хрупкости.
Механические свойства
| Состояние | в, МПа | 0,2, МПа | , % | Рабочая температура |
|---|---|---|---|---|
| Отожжённый слиток | 950–1100 | 850–950 | 10–14 | до 550 C |
| После ковки | 1000–1150 | 900–1000 | 8–12 | до 600 C |
| Длительная прочность (100 ч) | — | 400–450 | — | 550 C |
Области применения
Слиток сплава 19 и продукты его передела используются там, где требуется сочетание жаропрочности и малой плотности. Основные направления:
- Диски и лопатки компрессоров высокого давления авиационных ГТД
- Детали горячего тракта энергетических газотурбинных установок
- Элементы крепления и силовые узлы в зонах нагрева до 600 C
- Заготовки для штамповки и изотермической ковки в авиастроении
- Детали ракетно-космической техники, работающие в условиях аэродинамического нагрева
Обработка и термообработка
Слиток перед деформацией нагревают до 1000–1150 C в зависимости от вида обработки. Отжиг проводят при 850–950 C с охлаждением на воздухе или в печи. Режимы термообработки подбирают для получения равноосной или пластинчатой структуры в зависимости от требований к усталостной долговечности и ползучести. Сварка возможна в защитной среде; слиток как таковой сварке не подвергается, но передельные полуфабрикаты — да.
Нормативная база
- ОСТ 1 90013 — титановые сплавы, марки и состав
- ТУ на слитки титановых сплавов
- ГОСТ 19807 — титан и титановые сплавы, марки
- Отраслевые стандарты авиационного металлургического производства
Вопросы и ответы
Чем сплав 19 отличается от ВТ3-1 или ВТ6?
Сплав 19 — псевдо--система с оловом и цирконием, рассчитанная на длительную работу до 550–600 C. ВТ6 — двухфазный +-сплав с рабочим диапазоном до 400 C, а ВТ3-1 применяется до 450–500 C. Сплав 19 превосходит их по жаропрочности и сопротивлению ползучести.
Какая масса и диаметр слитка доступны?
Стандартно выплавляют слитки массой 0,5–4 т диаметром 300–800 мм. Конкретные типоразмеры определяются заказом и возможностями плавильного агрегата.
Как контролируется качество слитка?
Проводят химический анализ по высоте и сечению, контроль макроструктуры травлением темплетов, УЗК на внутренние дефекты, замер твёрдости. Содержание водорода и кислорода нормируется отдельно.
Можно ли использовать слиток без передела?
Нет. Слиток — литая заготовка с дендритной структурой и пористостью. Для получения рабочих свойств требуется деформация (ковка, прессование, прокатка) и термообработка.