Титановый слиток ВТ9 в Минске

Титановый слиток ВТ9: жаропрочный полуфабрикат для авиационных и энергетических узлов

Титановый слиток ВТ9 — первичный металлургический полуфабрикат, выплавляемый из титановой губки с легирующим комплексом Al–Zr–Mo–Si. Сплав относится к системе Ti–Al–Zr–Mo–Si и классифицируется как двухфазный (+)-жаропрочный титан, сохраняющий работоспособность при длительной эксплуатации до 500–550 C. Слиток служит исходной заготовкой для последующего передела: ковки, прессования, прокатки в прутки, поковки и штамповки. Химический состав регламентируется ГОСТ 19807 и ОСТ 1 90006, а поставка слитков — техническими условиями, согласованными с потребителем.

Химический состав и структура

Легирование построено так, чтобы обеспечить дисперсионное упрочнение силицидами и сохранить технологическую пластичность при горячей деформации. Алюминий и цирконий упрочняют -фазу, молибден стабилизирует -фазу, кремний образует тугоплавкие силициды TiSi, тормозящие ползучесть.

• Алюминий (Al) — 5,8–7,0 %
• Цирконий (Zr) — 1,5–2,5 %
• Молибден (Mo) — 2,8–3,8 %
• Кремний (Si) — 0,20–0,35 %
• Примеси (Fe, O, N, C) — в пределах норм для жаропрочных марок

Слиток выплавляют вакуумно-дуговым переплавом (ВДП) с расходуемым электродом, часто с двойным или тройным переплавом для снижения газонасыщения и ликвации. Макроструктура контролируется по отсутствию недопустимых дефектов: рыхлот, свищей, включений. После переплава заготовка проходит гомогенизационный отжиг при 950–1000 C для выравнивания состава по сечению.

Механические свойства после термической обработки

Свойства достигаются закалкой с температуры 900–950 C и последующим старением при 500–550 C. Именно старение выделяет силицидную фазу и обеспечивает жаропрочность.

Технологические особенности передела

Слиток ВТ9 склонен к образованию поверхностных трещин при деформации в узком температурном интервале. Горячую обработку давлением ведут при 1000–1100 C с регламентированными степенями обжатия. Перед ковкой поверхность слитка обтачивают для удаления альфированного слоя и дефектов литейного происхождения. Режимы сварки требуют защиты аргоном; термообработка сварных соединений — локальное старение.

• Авиастроение — диски и лопатки компрессоров, детали горячей части двигателей
• Энергетика — крепёж и элементы газотурбинных установок
• Ракетостроение — корпусные узлы, работающие при аэродинамическом нагреве
• Нефтегаз — детали арматуры высокотемпературных скважин
• Общее машиностроение — высоконагруженные крепёжные изделия

Приёмка и контроль качества

Каждая партия слитков сопровождается сертификатом с указанием номера плавки, химического анализа, результатов УЗК и макроструктурного контроля. Ультразвуковая дефектоскопия выявляет внутренние несплошности; допуски по эквивалентной отражательной способности устанавливаются по согласованию. Твёрдость по Бринеллю служит косвенным показателем однородности структуры.

Вопросы и ответы