Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2015 » Январь » 30 » Сплавы титана β-типа и смешанных типов
20:56
Сплавы титана β-типа и смешанных типов

   Прежде чем перейти к рассмотрению свойств, особенностей и применения титановых сплавов β-типа, коснемся нетипичных титановых сплавов. Данные марки сплавов собирательно называют интерметаллиды, то есть, сплав α или β-типа с добавкой легирующего элемента, образующего нестабильную примесь в основной структуре. С течением времени или в результате термической обработки интерметаллиды выпадают из основной структуры и образуют дисперсионную среду (обычно на границе структурного зерна), что влечет за собой изменение прочностных свойств изделия. Типичным примером такого сплава является английский сплав с содержанием меди 2%, это максимальная растворимость меди в техническом титане. В ходе разливки сплава по формам, проката и термической обработки наблюдается равномерное распределение меди в объеме кристаллической решетки сплава. В ходе старения детали, происходит дисперсионное твердение сплава за счет выпадения меди в отдельную фазу на границах структурных зерен. Это приводит к повышению прочности изделия на 30-50%. Предел прочности на разрыв достигает 780 МН/м2. Что по прочностным параметрам близко к низкоуглеродистым сталям высокого качества.

   Применение аналогичных сплавов несколько упрощает производство изделий сложной формы, так как, сплав легко перерабатывается давлением и резанием. После сварки материал шва практически не уступает по прочности и вязкости материалу детали. При этом изделий приобретает высокую твердость и прочность. Для ускорения старения детали применяют термическую обработку при специальных условиях.

   В отличие от α-сплавов, α+β-сплавы отличаются более высокими прочностными показателями, что видно из данных таблицы.

   При этом сплавы с доминированием α+β-структуры имеют невысокую эластичность и не всегда хорошо свариваются. Материал сварного шва большинства титановых сплавов α+β-типа имеет прочность и ударную вязкость на 10-35% ниже, чем металл, не подверженный термической обработке.

   Наиболее распространенный за рубежом титановый сплав α+β-типа содержит 6% алюминия и 4% ванадия. При неплохой эластичности этот сплав может перерабатываться давлением (прокат, ковка, штамповка) и обладает хорошими прочностными свойствами. В отличие от сплавов α-типа, сплавы α+β-типа имею более высокие прочностные характеристики и используются для изготовления профильного проката и литых деталей несущих элементов конструкций (например, каркас самолета, катера или монтажные изделия в ракетной технике).

   Очень важным свойствам для таких сплавов является свариваемость, так как, сварка позволяет быстро и надежно соединить детали без использования дополнительных крепежных элементов, повышающих массу конструкции. Из отечественных титановых сплавов α+β-типа следует отметить сплавы ВТ6 и ВТ6с, так как они обладают хорошими прочностными свойствами при достаточной эластичности и хорошей свариваемости.

   Титановые сплавы α-типа можно сравнить с низкоуглеродистыми сталями, сплавы α+β-типа со среднеуглеродистыми сталями, а сплавы β-типа с высокоуглеродистыми сталями. В этом ряду так же растут прочностные характеристики в ущерб эластичности и ударной вязкости. Повышается восприимчивость к термической обработке и агрегации легирующих примесей в межзерновом слое. Сплавы титана α-типа отличаются немного большей стойкостью к коррозии, чем сплавы β-типа, но это можно компенсировать внесением дополнительных легирующих добавок и повышением степени очистки исходного титана.

   Отдельно можно отметить титановые сплавы со стабильной β-структурой, они включают добавки молибдена и ванадия (до 13-35% каждого). Из российских титановых сплавов данного типа можно отметить разработанный еще в 1970-е годы сплав 4201, содержащий до 35% молибдена. Данные сплавы сохраняют устойчивые свойства при температурах до 400-500*С при высоких прочностных показателях и хорошей усталостной прочности. Что очень важно для деталей авиации и ракетной техники, работающих в непосредственной близости от реактивных двигателе и других высокотемпературных областей.

Категория: Металлургия | Просмотров: 785 | Добавил: Chemadm | Теги: прочность титана, твердость сплава, титановая броня | Рейтинг: 4.8/5
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]