Материаловедение. Барышев Г.А. - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

6. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТИТАНОВЫЕ СПЛАВЫ И
ИХ ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА
По технологии производства титановые сплавы подразделяют на деформируемые и литейные; по механическим свойст-
вам – на сплавы нормальной прочности, высокопрочные и жаропрочные; по способности упрочняться с помощью термиче-
ской обработки – на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой; по структуре в отожженном состоянии – на α,
псевдо α, α + β, β, псевдо β сплавы.
К сплавам с α-структурой относятся сплавы титана с алюминием (ВТ5). Они характеризуются средней прочностью при
20 °С; при криогенных температурах прочность сварного шва составляет 90 % от основного металла. Недостаток – неупроч-
няемость термической обработкой.
Псевдо α-сплавы (ВТ20) обладают высокой технологической пластичностью. Недостаток этих сплавов – склонность к
водородной хрупкости.
Двухфазные α + β сплавы обладают лучшим сочетанием технологических и механических характеристик (ВТ6). Они
упрочняются с помощью термической обработки – закалки и старения.
Псевдо β-сплавы (ВТ15) высоколегированные молибденом, ванадием, хромом. Их структура после закалки – β'-фаза. В
этом состоянии они обладают хорошей пластичностью.
Титановые сплавы, в основном, подвергаются отжигу, закалке и старению, химико-термической обработке. Отжиг про-
водят для снятия наклепа при температуре рекристаллизации (Т
р
= 400…600 °С), но не выше температуры α ↔ β перехода,
чтобы избежать роста зерна. Время отжига – до трех часов.
Упрочняющая термическая обработка (закалка и старение) применима только к сплавам с α + β структурой. Закалку
проводят из области α + β с концентрацией легирующих элементов (см. рис. 7, б) при охлаждении в воде. В результате обра-
зуется игольчатый мартенсит – пересыщенный твердый раствор легирующих элементов в α-титане (рис. 7, б). Фаза α' обла-
дает более высокой твердостью, чем стабильная α-фаза. При старении из α'-фазы выделяется β-фаза различной дисперсно-
сти.
3. Состав, структура и механические свойства титановых сплавов
Содержание элементов (остальное Ti), %
σ
в
σ
0,2
Сплав
Al V Mo Прочие
Структура
МПа
δ, %
KCU,
МДж/м
2
ВТ5 4,5...6,2 1,2 0,9 0,3 Zr
α-сплавы
700...950 660...850 10...15 0,3...0,5
ВТ5-1 4,3...6 1,0 – 2...3 Sn 750...950 650...850 10...15 0,45
ОТ4-1 1,5...2,5 – – 0,7...2 Mn 600...750 470...650 20...40 0,5
ОТ4 3,5...5,0 – – 0,8...2 Mn 700...900 550...650 12...20 0,5
ВТ20 5,5...7,0 0,8...2,5 0,5...2,0 1,5...2,5 Zr
Псевдо-
α-сплавы
950...1150 850...1000 8 0,4...0,5
ВТ6 5,3...6,8 3,5...5,3 – – 1100...1150 1000...1050 14...16 0,3
ВТ14 3,5...6,3 0,9...1,9 2,5...3,5 0,3 Zr 1150...1400 1080...1300 6...10 –
ВТ16 1,6...3,8 4,0...5,0 4,5...5,5 – 1250...1450 1100...1200 4...6 0,4...0,6
ВТ22 4,4...5,7 4,0...5,5 4,0...5,5 0,8...1,2 Cr 1100...1250 – 9 0,4
0,8...1,2 Fe
(α + β)-
сплавы

Страницы