Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Механические свойства титана

Читайте также:
  1. II.7. Свойства усилительных элементов при различных способах
  2. III.1. Физические свойства и величины
  3. III.3. Влияние обратной связи на свойства усилителя.
  4. XI. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ И ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, СВОЙСТВА. СПОСОБНОСТИ И ДАРОВАНИЯ АРТИСТА
  5. А. ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА КАЖДОГО ОРГАНА
  6. АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА
  7. Автомобильные топлива. Назначение, виды, свойства.
Способ получения и характер обработки σв, МПа Є, % Е, ГПа НВ, Па
Титан высокой чистоты (йодидный), отожженный в вакууме при 800° С 250...270 55...70 98,5...100  
То же после деформации (обжатие 50 %) 680...750 5...11    
Получен восстановлением хлорида титана, плавленый в дуговой печи, отожженный 30 0...550 25...45 112...116 90...150
То же после деформации(обжатие 50 %) 750...830 12...14   250...280

Обозначения: σв- прочность при растяжении; ε- относительное удлинение; Е - модуль упругости; НВ- твердость по Бринеллю.

 

9.3.3. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТИТАНОВЫЕ СПЛАВЫ

Сплавы на основе титана обладают высокой удельной проч­ностью. У лучших современных сплавов титана, легированных добавками А1, Сг, V, Мо, Мn, после термической обработки предел прочности при растяжении составляет 1200...1500 МПа, что отве­чает удельной прочности 27...33 км. Легированные стали с тем же пределом прочности имеют удельную прочность 15,5... 19 км.

При комнатной температуре сплавы на основе титана лишь не­значительно превосходят высокопрочные сплавы алюминия и ма­гния. Однако при 150...430 °С сплавы алюминия быстро теряют свою прочность. В этой области температур титановые сплавы превосхо­дят также нержавеющую сталь.

В целях повышения износостойкости титановые сплавы подвергают азотированию. Лучшие результаты дает азотирование в среде сухого, очищенного от кислорода азота. Оно повышает поверхностную твер­дость, износостойкость, жаропрочность и жаростойкость, тогда как азо­тирование в аммиаке способствует охрупчиванию титановых сплавов вследствие насыщения водородом. Азотирование проводится при тем­пературе 850...950 °С в течение 10...50 часов. При этом на поверхности образуется тонкий нитридный слой и обогащенный азотом α-твердый раствор. Толщина нитридного слоя равна 0,06...0,2 мм, НV –1200...1500. Глубина обогащенного азотом слоя в твердом растворе равна 0,1...0,15 мм., НV – 700...900. Чтобы уменьшить хрупкость азотированного слоя, ре­комендуется вакуумный отжиг при температуре 800...900 °С. Для по­вышения жаростойкости титановые сплавы подвергают силицированию и другим видам диффузионной металлизации.

Преимущество титановых сплавов по сравнению с техническим титаном - в более высоких прочности, жаропрочности и жаростойкости при достаточно хорошей пластичности, высокой коррозионной стой­кости и малой плотности. Поэтому титановые сплавы получили широ­кое применение в авиации, ракетной технике, судостроении, химической и других отраслях промышленности. Их применяют для обшивки сверх­звуковых самолетов, изготовления деталей конструкций реактивных авиационных двигателей, корпусов ракетных двигателей второй и тре­тьей ступени, баллонов и шаробаллонов для сжатых и сжиженных га­зов, обшивки морских судов, подводных лодок, торпед и т. д.

По технологии изготовления титановые сплавы подразделяют­ся на деформируемые и литейные, по механическим свойствам - на сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные, по­вышенной пластичности. По способности упрочняться с помощью термической обработки титановые сплавы делятся на упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой. По структуре титано­вые сплавы классифицируются как α-, (α+β) – и β-сплавы.

 

9.3.3.1. ДЕФОРМИРУЕМЫЕ СПЛАВЫ

Химический состав и класс по структуре наиболее распростра­ненных деформируемых сплавов представлен в табл. 43.

Сплавы с α-структурой - ВТ5, ВТ5-1 - характеризуются сред­ней прочностью при комнатной температуре, высокими механичес­кими свойствами при криогенных температурах, хорошей жаростой­костью, сопротивлением ползучести и жаропрочностью. Они име­ют высокую термическую стабильность, обладают отличной свари­ваемостью и коррозионной стойкостью. Прочность сварного шва составляет 90 % от прочности основного сплава.

Недостатки этих сплавов – в неспособности упрочняться термической обработкой и в низкой технологической пластичности. Сплавы с оловом более технологичны и жаростойки, но они самые дорогостоящие из сплавов. В горячем состоянии сплавы куют, про­катывают и штампуют. Поставляют их в виде прутков, сортового проката, поковок, труб и проволоки.

Сплав ВТ5 предназначен для изготовления деталей, работаю­щих при температурах до 400 °С, сплав ВТ5-1 - до 500 °С.

К группе сплавов с α-сгруктурой относится технически чистый ти­тан, а также псевдо-α-сплавы, имеющие преимущественно α-структуру и небольшое количество β-фазы (1...5 %), вследствие дополнительного ле­гирования марганцем - ОТ4, ВТ4 и др. Сохраняя достоинства α-сплавов, последние благодаря наличию β-фазы обладают высокой технологической пластичностью.

 

Таблица 43

Химический состав (%, остальное Ti) и структура титановых сплавов

Марка сплава А1 Мn Mo Прочие Класс по структуре
ВТ-5          
ВТ5-1       2,5Sn α-сплавы
ОТ4-1   1,5      
ОТ4   1,5      
ВТ4   1,5     Псевдо-α-сплавы
ОТ4-2   1,5      
ВТ6       4V  
ВТ14       IV  
ВТ16 2,5   7,5    
ВТЗ-1 5,5     1,0 Fe, 2 Cr 0,2 Si (α + β)-сплавы
ВТ8 6,5   3,5 0,2 Si, 2 Zr  
ВТ9 6,5   3,5    
ВТ15       1 lCr Псевдо-β-сплавы

Сплавы ОТ4-1 и ОТ4, содержащие меньше алюминия (со­ответственно 2 и 3 %), обрабатываются давлением в холодном состоянии и только при изготовлении сложных деталей подогреваются до 500... 700 °С. Сплавы с большим содержанием алюминия - ВТ4 и ОТ4-2 - при обработке давлением требуют подогрева до 600...800 °С. Недостаток этой группы сплавов - в склонности к водородной хрупкости, поэтому допус­тимое содержание водорода колеблется в пределах 0,02...0,005 %.

Для двухфазных (α+β)-сплавов - ВТЗ-1, ВТ6, ВТ8, ВТ14 и др. - харак­терно лучшее сочетание технологических и механических свойств. Они упрочняются с помощью термической обработки - закалки и старения. В отожженном и закаленном состояниях имеют хорошую пластичность, а после закалки и старения - высокую прочность при комнатной и повы­шенной температурах. При этом чем больше β-фазы содержится в струк­туре сплава, тем он сильнее упрочняется при термической обработке. Особо высокопрочные сплавы - ВТ 14, ВТ 15, ВТ 16. В качестве жаропрочных ис­пользуются сплавы ВТЗ-1, ВТ8 и ВТ9 (табл. 44). Все эти сплавы содержат алюминий. Он значительно упрочняет a-фазу при комнатной и повышен­ных температурах и повышает термическую стабильность β- фазы.

Таблица 44


Дата добавления: 2015-07-16; просмотров: 121 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛИЦОВКИ ИЗ ПСЕВДОСПЛАВА АВМГ | Механическая обработка. | Как и в случае с АВМГ, производятся такой же химический и другие анализы порошков. | ЗАГОТОВКИ МЕДЬЮ | КАРБИДЫ | СИЛИЦИРОВАННЫИ ГРАФИТ | ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕИ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИТРИДОВ | Значения микротвердости и модуля упругости ковалентных карбидов и нитридов | ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯБЕСКИСЛОРОДНОЙ КЕРАМИКИ | КОМПОЗИЦИОННЫЕ СПЛАВЫ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
БЕРИЛЛИИ И ЕГО СПЛАВЫ| ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.012 сек.)