ВТ3-1 – Авиапромсталь

ВТ3-1 – Авиапромсталь Сертификаты

Титановый пруток вт3-1: описание и характеристики

Для проката этого типа характерны превосходные прочностные и жаростойкие характеристики. Он применяется во многих отраслях промышленности и производства.

Области применения изделий из титана: судо- и авиапромышленность; химические области промышленности; автомобилестроение; медицина и т. д.

Используемый при изготовлении прутков и прочих изделий титанового проката сплав марки ВТ3-1 обеспечивает отличные технические характеристики продукции.

Виды титановых сплавов

Классификация ведется по достаточно большому количеству признаков.

  1. По технологии изготовления подразделяются:

    • на деформируемые. Сюда входят сплавы с алюминием (ВТ5), а также дополнительно легированные оловом или цирконием (ВТ5-1). Характеризуются повышенной жаропрочностью, высокой термической стабильностью, отсутствием хладноломкости, хорошей свариваемостью;
    • литейные. Используют технический титан и сплавы марок ВТ5Л, ВТ14Л, ВТ6Л, ВТ9Л, ВТЗ-1Л. По химсоставу они практически идентичны предыдущей группе, однако в них допускается большее содержание примесей. Кроме того, механические свойства ниже деформируемых.
  2. По уровню механических свойств:

    • на сплавы невысокой прочности и повышенной пластичности. В группу входят марки ВТ1-00, ВТ1-0 (технический титан) и ОТ4-0, ОТ4-1 (система Ti-Al-Mn), АТ3 (система Ti-Al c небольшими добавками Cr, Fe, Si, B);
    • средней прочности — ВТ5 и ВТ5-1; псевдо-a-сплавы ОТ4, ВТ20; (α β )-сплавы ПТ3В, а также ВТ6, ВТ6С, ВТ14 в отожженном состоянии;
    • высокой прочности — достигается в марках ВТ6, ВТ14, ВТ3-1 за счет упрочняющей обработки. ВТ22 — высоколегированный сплав, который имеет предел прочности σв > 1000 МПа даже в отожженном состоянии.
  3. По условиям применения:

    • на хладостойкие — промышленные отечественные модификации ВТбкт, ВТ5-1кт, ПТЗВкт и зарубежные Ti-5Al-2,5Sn ELI, Ti-6A1-4V ELI. Сохраняют достаточную ударную вязкость при криогенных температурах;
    • жаропрочные — ВТ6, ВТ8-1, ВТ8М-1, ВТ25У, ВТ41 и др. Представляют собой твердые растворы с большим или меньшим количеством химического соединения. Это обеспечивает им повышенную жаропрочность при минимальном снижении пластичности;
    • коррозиестойкие. В качестве легирующих присадок часто используют тантал, ниобий, молибден, цирконий.
  4. По способности упрочняться термообработкой:

    • на упрочняемые — (α β) и β сплавы;
    • неупрочняемые — α-сплавы.

Жаропрочные ti-сплавы

ВТ3-1 – Авиапромсталь

В 60-х гг. 20 века отечественные специалисты разработали, среди прочих, новые титановые сплавы ВТ3-1, ВТ8, ВТ8-1, ВТ8М-1, ВТ9, ВТ25У, ВТ18У. В настоящее время они уступают лучшим зарубежным сплавам IMI834 и Ti1100 только по сопротивлению ползучести и при температурах выше 500 °С.

Отечественный ВТ-25 обладает прочностными показателями до 1150 МПа и достигает пика своих свойств при температуре 550 °С. При этом одним из самых лучших наших сплавов, используемых в промышленности, можно назвать ВТ-18. Он обладает самыми прочностными свойствами при температуре 600 °С.

Следует отметить, что перспектив повышения жаропрочности Ti-сплавов остается крайне мало. Это связано с тем, что при температуре 620 °С механизм окисления альфа-фазы титана кардинально меняется. Свойства ухудшаются за счет проникновения кислорода через оксидную пленку в толщу металла.

Интерметаллические сплавы титана

Сегодня увеличивается потребность в принципиально новых конструкционных материалах. Например, упрочненные жаропрочные сплавы уже не могут в полной мере удовлетворить требованиям авиакосмической техники. Из интерметаллических сплавов титана наиболее широкое применение нашли:

  • никелиды Ti₂Ni, TiNi, TiNi₃. Наиболее известен нитинол — сплав титана и никеля, который обладает высокой стойкостью к коррозии и эрозии, свойством памяти формы;
  • силициды Ti₃Si, Ti₅Si₃, Ti₅Si₄, TiSi и TiSi₂. Хотя кремний считается вредной примесью, но он способен повышать жаропрочность и жаростойкость благодаря ограниченной растворимости;
  • бориды TiB₂. При сильном нагревании титан взаимодействует с элементарным бором и образует очень твердые сплавы, которые востребованы для защиты автомобильных деталей и механизмов аппаратов от абразивного износа, в металлургии в составе напыляемых порошков, в атомной промышленности для производства нейронопоглощающих экранов и боропластов, а также как компонент испарителей алюминия;
  • алюминиды Ti₂Al, TiAl и TiAl₃. Среди преимуществ можно выделить высокую температуру плавления, упругость, низкую плотность, возрастание предела текучести с повышением температуры, устойчивость к окислению и возгоранию, жаропрочность. Используют для изготовления аэрокосмических деталей нового поколения, в транспортном машиностроении, в газо- и нефтеперерабатывающих установках химпромышленности, а также в атомном машиностроении.

Конструкционные высокопрочные тс

Предел прочности σв > 1000 МПа марок ВТ6, ВТ14, ВТ3-1, ВТ22, ВТ23М. Отличаются удовлетворительной свариваемостью всеми видами сварки. Данные сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью в отожженном и термически упрочненном состояниях во влажной атмосфере, морской воде, во многих других агрессивных средах.

ВТ3-1 – Авиапромсталь

Кроме того, сферы применения всегда будут требовать повышения их эксплуатационных свойств за счет новых термических и термомеханических обработок. Среди наиболее перспективных можно назвать ВТ23М. Он сочетает в себе высокую прочность, трещиностойкость как основного материала, так и сварных соединений.

Во многом превосходит зарубежные аналоги по свойствам и стоимости за счет уменьшенного содержания молибдена и ванадия, исключения олова и циркония. Из него изготавливают все виды прокатных, кованых, прессованных полуфабрикатов, а также монолитные, сварные и паяные конструкции.

Круг вт3-1: преимущества

  • Прокат обладает повышенной устойчивостью к коррозийным процессам.
  • Отличается прочностью и не меняет своих свойств под воздействием значительного механического воздействия.
  • Прокат довольно хорошо сваривается и поддается различного рода обработке.
  • Круг ВТ3-1 подходит для изготовления деталей, которые эксплуатируются при средних и высоких температурах.

Марки

Листы и плиты изготавливаются из марок ВТ1-0, ВТ1-00, которые представляют технический титан, не содержащий легирующих элементов, а также титановых сплавов ВТ5-1, ВТ6, ВТ14, ВТ20; ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1; ПТ-3В.

Химический состав марок титана регламентируется стандартами ГОСТ 19807-91 и ОСТ1 90013-81.

Сплавы ВТ5-1, ВТ6, ВТ14, ВТ20, ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1, ПТ-3В относятся к деформируемым. Марки ОТ4, ОТ4-0, ОТ4-1 в качестве легирующего элемента содержат алюминий (Al); ВТ6 помимо алюминия включает ванадий; в состав ВТ5, ВТ14 и ВТ5-1 также входят молибден и олово соответственно;

Марочник металлов: титан вт3-1

Химический состав в % сплава ВТ3-1
Fe0,2 – 0,7Диаграмма химического состава сплава ВТ3-1
Cдо 0,1
Si0,15 – 0,4
Cr0,8 – 2,3
Mo2 – 3
Nдо 0,05
Ti85,455 – 91,35
Al5,5 – 7
Zrдо 0,5
Oдо 0,18
Hдо 0,015

Поставщик Ауремо ООО www.auremo.org
Купить: Санкт-Петербург 7(812)680-16-77, Днепр 380(56)790-91-90, info[æ]auremo.org
ВТ3-1 труба, лента, проволока, лист, круг ВТ3-1

Краткие обозначения:
σв– временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа ε– относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05– предел упругости, МПа Jк– предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2– предел текучести условный, МПа σизг– предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10– относительное удлинение после разрыва, % σ-1– предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж– предел текучести при сжатии, МПа J-1– предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν– относительный сдвиг, % n– количество циклов нагружения
sв– предел кратковременной прочности, МПа R и ρ– удельное электросопротивление, Ом·м
ψ– относительное сужение, % E– модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV– ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 T– температура, при которой получены свойства, Град
sT– предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа l и λ– коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB– твердость по Бринеллю C– удельная теплоемкость материала (диапазон 20o – T ), [Дж/(кг·град)]
HV– твердость по Виккерсу pn и r– плотность кг/м3
HRCэ– твердость по Роквеллу, шкала С а– коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o – T ), 1/°С
HRB– твердость по Роквеллу, шкала В σtТ– предел длительной прочности, МПа
HSD– твердость по Шору G– модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

Механические свойства:

σв
 – Предел кратковременной прочности, [МПа]

σТ
 – Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

δ5
 – Относительное удлинение при разрыве, [%]

Ψ – Относительное сужение, [%]

KCU – Ударная вязкость, [кДж/м2
]

HB – Твердость по Бринеллю, [МПа]

Общая характеристика

ВТ3-1 – Авиапромсталь

В периодической системе элементов Д. И. Менделеева Ti расположен в IV группе 4-го периода под номером 22. В важнейших и наиболее устойчивых соединениях металл четырехвалентен. По внешнему виду напоминает сталь. Очень распространен в природе. Его содержание в земной коре выше, чем меди, свинца и цинка.

Относительная молекулярная масса вещества показывает, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

К основным механическим свойствам титановых сплавов относят:

  1. Стойкость к коррозийным процессам. Превосходит по этому свойству стали. Не корродирует в воздухе, морской воде, влажном хлоре и других технологических растворах и реагентах, поэтому материал незаменим в химической, целлюлозно-бумажной, нефтяной промышленности.
  2. Легковесность. Востребован там, где нужно очень легкое вещество, выдерживающее большие нагрузки и сверхвысокие температурные диапазоны — авиа-, ракетостроение.
  3. Высокую удельную прочность. Показатель примерно в 2 раза выше железа и в 6 раз — алюминия. При растяжении предел прочности — 300–450 МПа, но его можно увеличить до 2 000 МПа посредством закалки, старения и примеси некоторых элементов. При этом материал сохраняет прочностные характеристики даже под воздействием низких температур.
  4. Парамагнитность. В магнитном поле он не намагничивается, но и не выталкивается из него.
  5. Низкую теплопроводность. При комнатной температуре в среднем составляет — 18 Вт/(м·град). По мере нагревания показатель увеличивается. Температурное расширение в 3 раза меньше железа и в 12 алюминия.
  6. Удовлетворительную технологическую пластичность некоторых сплавов. В горячем состоянии получают различные полуфабрикаты — листы, прутки, штамповки, профили и др. При этом механическая обработка вызывает много сложностей.

ВТ3-1 – Авиапромсталь

Таким образом, металл хорошо сочетает прочность и пластичность, но большинство механических свойств определяет содержание примесей. На формирование структуры решающее значение оказывают полиморфные превращения. Это играет важную роль при термической обработке деталей в соответствии с требованиями чертежа.

Особенности маркировки

В соответствии с ГОСТ 19807-91 обозначаются буквами ВТ, ОТ, ПТ (В, О, П — идентификатор организации-разработчика или производителя, Т — титан) и цифрами, указывающими порядковый номер сплава в зависимости от химического состава.

Про сертификаты:  Как проверить декларацию соответствия на подлинность онлайн в 2021 году

В — ВИАМ титан — Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ, г. Москва);

О — Опытный титан — совместная разработка ВИАМ и Верхнесалдинского металлургического производственного объединения (ВСМПО, г. Верхняя Салда, Свердловская область);

П — Прометей титан — Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей» (г. Санкт-Петербург).

Кроме общего разделения, сплавам Ti присваиваются другие специальные обозначения. Они соответствуют составу и параметрам:

  • технические марки ВТ1-1, ВТ1-0, ВТ1-00 содержат титан от 99,3 до 99,9%;
  • титановые губки ТГ-90, ТГ-110, ТГ-150, ТГ-120, ТГ-Тв, ТГ-130, ТГ-100;
  • литейные — ВТ20Л, ВТ21Л, ВТ14Л, ВТ9Л, ВТ6Л, ВТ1Л, ВТ3-1Л, ВТ5Л.

В некоторых случаях после порядкового номера сплава ставится дополнительная буква:

У — улучшенный,

М — модифицированный,

И — специального назначения,

В — с преобладанием ванадия в качестве легирующего элемента.

Особенности производства

Производство титана является сложным, длительным и дорогостоящим процессом. Элемент образует химические соединения и твердые растворы со многими металлами, поэтому при создании требует особых условий.

Среди наиболее распространенного сырья для получения титана выделяют титано-магнетитовые руды, из которых получают ильменитовый концентрат. Процесс занимает несколько этапов:

  • получение титанового шлака восстановительной плавкой. В электродуговую печь загружают концентрат и восстановитель. Производят нагрев до 1650 градусов Цельсия. Из восстановленного и науглероживающегося железа образуется чугун, а оксид титана переходит в шлак, который содержит 82—90% TiO2;
  • получение тетрахлорида титана хлорированием. Проводят в шахтных хлораторах непрерывного действия или в солевых хлораторах. Газообразный хлор воздействует на TiO2 при температурах 700–900 °С;
  • производство титана (губки, порошка) восстановлением из тетрахлорида. Для этого используют магний или натрий.

Особенности термообработки

Проводится для повышения эксплуатационных качеств. В зависимости от химического состава и назначения сплавы подвергают:

  • отжигу. Является одним из самых распространенных видов термообработки и при образовании гетерофазных структур обеспечивает достаточную прочность. Различают несколько видов отжига:
    • рекристаллизационный — температура 520–850 °С. Ее показатели увеличиваются для легирующих элементов. Также на температуру влияет вид полуфабриката — более высокая для прутков, поковок, штамповки и более низкая для листов;
    • с фазовой перекристаллизацией — температура нагрева зависит от сплава и составляет 750–950 °С. Таким образом, снижают твердость, повышают пластичность, добиваются измельчения зерна и устранения структурной неоднородности;
  • закалке и старению. Первое проводят с целью фиксации метастабильных фаз (β, α”, α’) при быстром охлаждении. Основными технологическими параметрами этого процесса являются t нагрева, время выдержки и скорость охлаждения, которая должна быть высокой. Для сплавов с преобладанием α-фазы закалка не эффективна. Чтобы полученные при закалке метастабильные фазы распались, производят старение. Оно состоит из нагрева до t ниже ТПП и охлаждения на воздухе;
  • химико-термической обработке. Чтобы повысить антифрикционные свойства, выполняют азотирование и оксидирование. Процессы очень ограниченно применяются в промышленном масштабе. Азотирование в десятки раз увеличивает износостойкость и жаростойкость, но в несколько раз снижает пластичность, относительное удлинение и поперечное сужение. Во время оксидирования, если образуется слой небольшой толщины при не очень высокой температуре окисления, удается добиться повышения износостойкости деталей без существенной потери механических и служебных свойств.
  • Интерметаллические сплавы титана

    Сегодня увеличивается потребность в принципиально новых конструкционных материалах. Например, упрочненные жаропрочные сплавы уже не могут в полной мере удовлетворить требованиям авиакосмической техники. Из интерметаллических сплавов титана наиболее широкое применение нашли:

    • никелиды Ti₂Ni, TiNi, TiNi₃. Наиболее известен нитинол — сплав титана и никеля, который обладает высокой стойкостью к коррозии и эрозии, свойством памяти формы;
    • силициды Ti₃Si, Ti₅Si₃, Ti₅Si₄, TiSi и TiSi₂. Хотя кремний считается вредной примесью, но он способен повышать жаропрочность и жаростойкость благодаря ограниченной растворимости;
    • бориды TiB₂. При сильном нагревании титан взаимодействует с элементарным бором и образует очень твердые сплавы, которые востребованы для защиты автомобильных деталей и механизмов аппаратов от абразивного износа, в металлургии в составе напыляемых порошков, в атомной промышленности для производства нейронопоглощающих экранов и боропластов, а также как компонент испарителей алюминия;
    • алюминиды Ti₂Al, TiAl и TiAl₃. Среди преимуществ можно выделить высокую температуру плавления, упругость, низкую плотность, возрастание предела текучести с повышением температуры, устойчивость к окислению и возгоранию, жаропрочность. Используют для изготовления аэрокосмических деталей нового поколения, в транспортном машиностроении, в газо- и нефтеперерабатывающих установках химпромышленности, а также в атомном машиностроении.

    Конструкционные высокопрочные тс

    Предел прочности σв > 1000 МПа марок ВТ6, ВТ14, ВТ3-1, ВТ22, ВТ23М. Отличаются удовлетворительной свариваемостью всеми видами сварки. Данные сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью в отожженном и термически упрочненном состояниях во влажной атмосфере, морской воде, во многих других агрессивных средах.

    ВТ3-1 – Авиапромсталь

    Кроме того, сферы применения всегда будут требовать повышения их эксплуатационных свойств за счет новых термических и термомеханических обработок. Среди наиболее перспективных можно назвать ВТ23М. Он сочетает в себе высокую прочность, трещиностойкость как основного материала, так и сварных соединений. Во многом превосходит зарубежные аналоги по свойствам и стоимости за счет уменьшенного содержания молибдена и ванадия, исключения олова и циркония. Из него изготавливают все виды прокатных, кованых, прессованных полуфабрикатов, а также монолитные, сварные и паяные конструкции.

    Жаропрочные ti-сплавы

    ВТ3-1 – Авиапромсталь

    В 60-х гг. 20 века отечественные специалисты разработали, среди прочих, новые титановые сплавы ВТ3-1, ВТ8, ВТ8-1, ВТ8М-1, ВТ9, ВТ25У, ВТ18У. В настоящее время они уступают лучшим зарубежным сплавам IMI834 и Ti1100 только по сопротивлению ползучести и при температурах выше 500 °С. Отечественный ВТ-25 обладает прочностными показателями до 1150 МПа и достигает пика своих свойств при температуре 550 °С. При этом одним из самых лучших наших сплавов, используемых в промышленности, можно назвать ВТ-18. Он обладает самыми прочностными свойствами при температуре 600 °С.

    Следует отметить, что перспектив повышения жаропрочности Ti-сплавов остается крайне мало. Это связано с тем, что при температуре 620 °С механизм окисления альфа-фазы титана кардинально меняется. Свойства ухудшаются за счет проникновения кислорода через оксидную пленку в толщу металла. А область применения защитных покрытий еще только предстоит изучить. Сейчас основной поиск жаропрочных соединений все более смещается в сторону титановых интерметаллидов.

    Особенности производства

    Производство титана является сложным, длительным и дорогостоящим процессом. Элемент образует химические соединения и твердые растворы со многими металлами, поэтому при создании требует особых условий.

    Среди наиболее распространенного сырья для получения титана выделяют титано-магнетитовые руды, из которых получают ильменитовый концентрат. Процесс занимает несколько этапов:

    • получение титанового шлака восстановительной плавкой. В электродуговую печь загружают концентрат и восстановитель. Производят нагрев до 1650 градусов Цельсия. Из восстановленного и науглероживающегося железа образуется чугун, а оксид титана переходит в шлак, который содержит 82—90% TiO2;
    • получение тетрахлорида титана хлорированием. Проводят в шахтных хлораторах непрерывного действия или в солевых хлораторах. Газообразный хлор воздействует на TiO2 при температурах 700–900 °С;
    • производство титана (губки, порошка) восстановлением из тетрахлорида. Для этого используют магний или натрий.

    Полезные советы от команды «мазпрома»

    Хотели бы обратить ваше внимание на несколько моментов при выборе титанового проката.

    1. В связи со сложными и энергозатратными технологическими процессами время производственного цикла титанового листа составляет около 90 дней. Поэтому если вы сталкиваетесь с тем, что компания предлагает вам приобрести любые марки и размеры, а в наличии указаны тысячи тонн, то не спешите этому верить. Конечно, при имеющихся на производстве заготовках срок может быть сокращен примерно до одного месяца.
    2. Обязательно проверьте перед покупкой возраст материала. Хотя титан и сохраняет все свойства на протяжении долгого времени, рекомендуется, чтобы он был не старше 10 лет. Дело в том, что до сих пор в продаже встречается металл, который был изготовлен еще в 1980-х гг. Хорошо еще, если он был на хранении у одного из оборонных предприятий, которое потом реализовало его на рынке как неликвид. Гораздо опаснее купить прокат, который мог уже использоваться ранее. Например трубы, листы срезают с теплообменников, которые уже вышли из употребления. Опасность кроется не только в различных дефектах, но и возможном высоком уровне радиации.
    3. Чтобы точно быть уверенным в качестве продукции, запрашивайте образец для предварительной проверки.

    При обращении к нам вы получаете титановый прокат, полностью соответствующий действующим ГОСТам и ТУ. Для консультации обратитесь по указанному на сайте телефону.

Полезные советы от команды «мазпрома»

Хотели бы обратить ваше внимание на несколько моментов при выборе титанового проката.

  1. В связи со сложными и энергозатратными технологическими процессами время производственного цикла титанового листа составляет около 90 дней. Поэтому если вы сталкиваетесь с тем, что компания предлагает вам приобрести любые марки и размеры, а в наличии указаны тысячи тонн, то не спешите этому верить. Конечно, при имеющихся на производстве заготовках срок может быть сокращен примерно до одного месяца.
  2. Обязательно проверьте перед покупкой возраст материала. Хотя титан и сохраняет все свойства на протяжении долгого времени, рекомендуется, чтобы он был не старше 10 лет. Дело в том, что до сих пор в продаже встречается металл, который был изготовлен еще в 1980-х гг. Хорошо еще, если он был на хранении у одного из оборонных предприятий, которое потом реализовало его на рынке как неликвид. Гораздо опаснее купить прокат, который мог уже использоваться ранее. Например трубы, листы срезают с теплообменников, которые уже вышли из употребления. Опасность кроется не только в различных дефектах, но и возможном высоком уровне радиации.
  3. Чтобы точно быть уверенным в качестве продукции, запрашивайте образец для предварительной проверки.

При обращении к нам вы получаете титановый прокат, полностью соответствующий действующим ГОСТам и ТУ. Для консультации обратитесь по указанному на сайте телефону.

Применение

Сочетание низкой плотности (что обеспечивает малую массу изделий) с достаточной прочностью и коррозионной стойкостью, а также хорошие механические и технологические свойства сделали титан и его сплавы незаменимыми в тех областях промышленности, в которых важна малая масса изделий.

К таким областям в первую очередь относятся авиа- и ракетостроение. Титановая плита и лист применяются в качестве конструкционного материала при производстве ракет, самолетов, вертолетов и других летательных аппаратов, а также подводных лодок. Из них изготавливают корпуса, винты, конструктивные элементы двигателей.

Производство

Листы из титана производятся методом прокатки. В зависимости от конечной толщины изделия она осуществляется с нагревом заготовок (горячая) или без него (холодная). Для производства титанового листа толщиной 6 мм и более, применяется горячая прокатка, для более тонких – холодная. Продукцию изготавливают в отожженном состоянии.

Прокатный стан для изготовления титановых листов

Про сертификаты:  активировать Карту Знакового Читателя

Плиты из титана также производятся методом прокатки. В данном случае указанная технологическая операция осуществляется только совместно с нагревом заготовок. Титановая плита из сплава марки ПТ-3В поставляется в отожженном состоянии, из других перечисленных выше сплавов – без дополнительной термической обработки.

Во время горячей прокатки заготовки подвергают нагреву. В зависимости от окончательного размера плиты или листа она может осуществляться в несколько проходов. После данного процесса выполняется ряд технологических операций, направленных на очистку поверхности изделий от побочных химических соединений, придание им необходимых технологических и механических свойств, а также требуемых значений длины и ширины.

Для холоднокатаных листов выполняются те же технологические операции, что и для горячекатаных, плюс холодная прокатка, которая осуществляется без дополнительного нагрева заготовок.

В зависимости от марки сплава и размеров поверхность плиты из титана может быть травленой или нет.

Размеры титановых листов, а также состояние поставки и механические свойства регламентируются стандартами ГОСТ 22178-76 и ОСТ1 90218-76, плит – ГОСТ 23755-79 и ОСТ1 90024-71.

Свариваемость:

без ограничений
 – сварка производится без подогрева и без последующей термообработки

ограниченно свариваемая
 – сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке

трудносвариваемая
 – для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки – отжиг

Сертификаты

Сплав вт3-1

Мы реализуем сплав ВТ3-1, при производстве которого применяется изотермический отжиг. Данная процедура обеспечивает материалу термическую стабильность и хорошую пластичность. Прочностные характеристики можно улучшить закалкой с последующим старением.

Сплав ВТ3-1 удовлетворительно сваривается всеми используемыми для титана видами сварки. Для восстановления пластичности сварного шва необходимо проводить отжиг.

Основные легирующие элементы материала — молибден и алюминий. Также используются кремний, углерод, кислород, цирконий, хром, водород, железо и азот.

Сплав ВТ3-1 — один из наиболее распространенных в производстве. Повышенная жаропрочность позволяет использовать материал продолжительное время при высоких температурах (до 450 °C).

В горячем состоянии круг ВТ3-1 легко поддается обработке. Из него получают плиты, поковки, штамповки, прутки и прочее. Сплав широко используется при производстве: ушковых болтов, арматуры, деталей для двигателей и систем управления.

Сплав вт3-1 жаропрочный – inzhener-info

Химический состав по ОСТ1 90013-71 сплава ВТ3-1, %
TiAlMoCrSiFeCZrO2N2H2Прочие примеси
не более
Основа5,5-7,02,0-3,00,8-2,30,15-0,400,2-0,70,100,500,180,050,0150,30
Примечание: Допускается частичная замена молибдена вольфрамом ≤0,3%.
Механические свойства по ТУ и ОСТ
Вид полуфабрикатаТУ, ОСТСостояние контрольных образцовТемпература испытанияσвδ5ψанσ50σ100HB
(dотп)
%кгс·м/см2кгс/мм2
°Скгс/мм2не менеемм
Пруток катаный диаметром 10-60 ммАМТУ 451-67Отожженные20100-120103033,2-3,7
400≥7568
450≥6555
Закаленные и состаренные*20≥12062023,0-3,3
Пруток катаный крупногабаритный диаметром (в мм):
65-100**ТУ1-92-6-72Отожженные20100-120102533,2-3,7
101-130***95-12082033,2-3,7
Пруток кованый диаметром или со стороной квадрата (в мм):
65-100**АМТУ 534-67Отожженные20100-120102533,2-3,7
101-250***95-12082033,2-3,7
400≥7568
450≥6555
Пруток и заготовка для лопаток диаметром (в мм):
до 25ОСТ1 90006-70Отожженные20100-125123533,2-3,7
25-60100-120123533,2-3,7
400≥757068
450≥655855
до 40Закаленные и состаренные20≥12062023,0-3,3
более 40≥1206161,83,0-3,3
Штампованная лопатка
– малогабаритнаяОСТ1 90006-70Отожженные20≥100103033,2-3,7
После ВМТО и старения20≥12062023,0-3,4
– крупногабаритные Отожженные20≥100102533,2-3,7
Штампованный диск весом (в кг):
до 25АМТУ 548-69Отожженные20≥9892233,2-3,7
26-100≥9692033,2-3,7
101-200≥9582033,2-3,7
400≥757168
450≥655855
Штамповка и поковка толщиной (в мм):
до 100**ОСТ1 90000-70Отожженные20100-120102533,2-3,7
101-250***95-12082033,2-3,7
400≥727068
450≥655855
Кольцо цельнораспорноеОСТ1 9043-72 20≥9582033,2-3,7
Кольцо сварное с шириной полки (в мм):
до 80АМТУ 529-9-68 20100-120102533,2-3,7
более 80100-1208202,53,2-3,7
сварной шов2090-1206152
* Свойства факультативны.
** В продольном направлении.
*** В поперечном направлении.
Механические свойства при различных температурах
Вид полуфабрикатаСостояниеТемпература испытания, °СЕЕдσпцσ0,2σвσнв*δ10ψанНВ
(dотп)
кгс/мм2σв%кгс·м/см2кгс/мм2
Пруток кованый диаметром до 60 мм (микроструктура II типа)Отожженный-1961631656**252,5-4
-7011612010**303-5
-4010711212**355-6
20115001275085-11093-115100-1201,59-13
10-18**
30-503-63,2-3,7
10011300123007582951045
20011100119006573901052
3001080011450556683952
4001000010300526380855
4509800102504460751163
5008900100003755671369
60080009800541880
Закаленный и состаренный-1961902004201,8
-701501555262,0
201150012780105115130-1604-10
7-12**
20-352,5-43,0-3,4
100109001240090105120635
2001040011900809511040
3001035011350658510540
400103001088063809540
45095001050058739040
500870010200506585850
600730097005,518531785
* Угол надреза 60°, rн=0,1 мм.
** Испытание образцов с диаметром рабочей части 5 мм.
Механические свойства при кручении, растяжении с перекосом, сжатии и срезе
Вид полуфабрикатаСостояниеGτпцτ0,3τвφσв, кгс/мм2, при угле перекосаσ0,2 сжσв сжΔτсрμ
кгс/мм2град0246кгс/мм2%кгс/мм2
Пруток диаметром 14 ммОтожженный4600587089435143130113839517523700,3
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости сплава ВТ3-1
Вид полуфабрикатаСостояниеТемпература испытания, °Сσ100σ500σ1000*σ2000σ5000σ10000*σ100000**σн100
кгс/мм2
Пруток кованый диаметром до 60 мм (микроструктура II типа)Отожженный20959288
100928882
15077
200848075
300828178
400787672>85
450615953>68
5004023***18***
Закаленный и состаренный300104103102
400959288
450676352
50036
* Данные ЦКТИ.
** Данные, полученые экстраполяцией.
*** Данные ЦНИИТМАШ.
Вид полуфабрикатаСостояниеТемпература испытания, °Сσн100σ0,2/25σ0,2/50σ0,2/100σ0,2/500σ0,2/2000σ-1σн-1*σн-1
кгс/мм2
σ100кгс/мм2на базе цикловσ-1
2·107107
Пруток кованый диаметром до 60 мм (микроструктура II типа)Отожженный2050-5339-431,3
300656260
4001,1525150453745-4838
4501,129,529282320
5001098
Закаленный и состаренный2062
300807875
40060524449
450402520
* rн = 0,75 мм.
Сопротивление ползучести за 1000 часов
Вид полуфабрикатаСостояниеТемпература испытания, °СДеформация, %, при напряжении, кгс/мм2
455667
ПрутокОтожженный200,020,010,02
1000,040,020,02
1500,000,000,01
2000,000,000,04
Секундная прочность
Вид полуфабрикатаСостояниеТемпература испытания, °Сσ10″σ30″σ60″σ120″σ300″
кгс/мм2
Пруток кованыйОтожженный6006060595755
7004239383126
800211815129
Механические свойства при комнатной температуре после длительных нагревов
Состояние материалаРежим нагреваσвδψан
температура, °Свремя, часкгс/мм2%кгс·м/см2
ОтожженныйИсходное состояние11016454
4001000011515353
1500012012202
200001208102
30000120582
45020001188153
Закаленный и состаренныйИсходное состояние12312434
400600013012302
1000013010202
15000135471,2
30000135250,7
Физические свойства
Плотность: 4500 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-800100-200200-300300-400400-500500-600600-700700-800
α·106 1/град9,29,39,59,79,910,110,210,39,59,910,210,711,211,110,5
 9,29,59,810,010,310,59,810,310,911,411,4
Примечание: Первая строчка – отожженное, вторая – закаленное и состаренное.
Про сертификаты:  "Положение о порядке выдачи сертификатов о происхождении товаров формы СТ-1 для целей осуществления закупок для обеспечения государственных и муниципальных нужд"(Приложение 1 к Приказу ТПП РФ от 25.08.2014 N 64)
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С25100200300400500600700
λ, Вт/м·град8,08,810,111,312,614,215,516,8
Удельная теплоемкость
Температура, °С100200300400500600700
с, кдж/кг·град0,4610,5030,5450,6080,6700,712
Удельное электросопротивление
Температура, °С20
ρ·106, ом·см136
Коррозионная стойкость
Устойчив в атмосферных условиях и морской воде.
Технологические данные
Горячая обработка давлением*
Вид обработкиТемпературный интервал деформации, °ССтепеньдеформации за один нагрев, %Условия охлаждения
Ковка слитка1180-850≥40На воздухе
Ковка предварительно деформированной заготовки, мм  
до 100(1000…980)-82040-50**, 70***
более 100(1100…1020)-85040-50**, 70***
Штамповка на прессе(930…950)-80040-60
Штамповка на молоте(1100…1020)-85040-60
* Инструкция ВИАМ №680-70.
** Деформация в α β-области.
*** Деформация в β-области. Температура полного полиморфного превращения 950-1000°С.
Рекомендуемая термическая обработка*
Вид термической обработкиТемпература, °СВыдержка, часУсловия охлаждения
Неполный отжиг530-6200,5-4На воздухе, в аргоне
Изотермический отжиг870-9201-4В печи (или перенос в другую печь) до 650°С
600-6502На воздухе
Двойной отжиг870-9201-4На воздухе
550-6002-5На воздухе
Закалка840-9001-4В воде
Старение500-6201-6На воздухе
* Инструкция ВИАМ №685-69.
Свариваемость
Свариваемые материалыМетод сваркиТолщина ммПрисадочный материалТермическая обработка после сваркиМеханические свойства сварных соединений
σван шваσt100*
кгс/мм2кгс·м/см2кгс/мм2
ВТ3-1 ВТ3-1ЭЛС5-10Отжиг при 800-850°С, 1-2 час, охлаждение на воздухе0,9σв основного материала≥2,50,9σt100* основного материала
ААрДЭС5-10СПТ2, ВТ20-20,85σв основного материала≥40,75σt100* основного материала
ВТ20,75σв основного материала≥6
* σt100 при 300 и 400°С.
Применение
Детали, длительно работающие при температурах до 400°С (6000 часов) в отожженном и термически упрочненном состояниях, при 450°С – 2000 часов в отожженном состоянии и 100 часов в термически упрочненном состоянии, а также силовые и крепежные детали и сварные узлы.

Диаграммы растяжения до предела текучести сплава ВТ3-1

Зависимость механических свойств сплава ВТ3-1 от температуры испытания

Кривые ползучести сплава ВТ3-1

Длительная прочность сплава ВТ3-1 при высоких температурах

Предел ползучести сплава ВТ3-1

Малоцикловая усталость сплава ВТ3-1

Механические свойства сплава ВТ3-1 при низких температурах

Влияние термической обработки на свойства сплава ВТ3-1 при высоких температурах

Влияние термической обработки на предел выносливости сплава ВТ3-1 при комнатной температуре

Влияние продолжительности нагрева на свойства сплава ВТ3-1

Секундная прочность сплава ВТ3-1

Влияние микроструктуры и термической обработки на предел выносливости сплава ВТ3-1

Длительная прочность болтов из сплава ВТ3-1

Релаксация напряжений при растяжении в болтах из сплава ВТ3-1

Влияние степени асимметрии на малоцикловую усталость при растяжении болтов из сплава ВТ3-1

Типы микроструктуры сплава ВТ3-1

Влияние структуры на длительную прочность сплава ВТ3-1

Prin obozn 5 1

Prin obozn 5 2

Prin obozn 5 3

Prin obozn 5 4

Prin obozn 5 5

Стоимость титановых прутков вт3-1

Размеры прутков и предельные отклонения по ним должны удовлетворять требованиям:

Диаметр, мм

Предельные отклонения

по диаметру

10

12

0,4

-0,6

14

16

18

0,6

-0,8

20

22

25

0,6

-1,0

28

30

32

35

38

40

42

45

48

0,6

-1,1

50

53

55

60

0,6

-1,4

По длине прутки поставляются:

  • а) немерной длины

    прутки диаметром от 10 до 18 мм длиной от 1,0 до 4,0 м;

    прутки диаметром от 20 до 60 мм длиной от 1,0 до 6,0 м;

  • б) мерной и кратной длины в пределах немерной.

При поставке прутков немерной длины допускается поставка прутков не короче 500 мм в количестве не более 10% от партии.

Предельные отклонения по длине устанавливаются:

  • для прутков длиной до 4 м — 30 мм,
  • для прутков длиной св. 4 м — 50 мм.

Кривизна на 1 пог. м должна быть не более 5 мм. Общая кривизна прутка не должна превышать произведения допускаемой кривизны на 1 пог. м на длину прутка в метрах.

Овальность прутков не должна выводить их размеры за предельные отклонения по диаметру.

Прутки поставляются в горячекатаном состоянии без термической обработки.

По соглашению сторон прутки могут поставляться в термообработанном состоянии, после механической обработки, а также в промежуточном варианте.

Поверхность прутков должна быть чистой. На поверхности прутков допускаются отдельные мелкие дефекты в виде плен, забоин, вмятин и рисок, не выводящие пруток за пределы минусового отклонения по диаметру.

Допускается зачистка и обточка поверхности прутков, не выводящая размеры за предельные отклонения по диаметру.

В макроструктуре прутков не допускаются расслоения, трещины, пустоты, металлические и неметаллические включения, видимые невооруженным глазом.

Механические свойства прутков при повышенной температуре, определяемые на отожженных образцах, вырезанных в долевом направлении волокна, должны удовлетворять требованиям:

Марка

сплава

Диаметр

прутка, мм

Механические свойства

Твердость по Бринеллю (диаметр отпечатка) 10/3000, мм

Временное сопротив-ление, кгс/мм2

Относительное, %

Ударная вязкость, кгс.м/см2

удлинение

сужение

не менее

ВТ3-1

от 10 до 60

100-125

10,0

30,0

3,0

3,2-3,7

закаленные и состаренные

до 40

св.40

не менее 120

6,0

6,0

20,0

16,0

2,0

1,8

3,0-3,3

3,0-3,3

Титановый пруток ВТ3-1 диаметром от 65 мм до 150 мм по ОСТ1 90266-86

В зависимости от назначения прутки подразделяются:

  • для изготовления деталей механической обработкой (условное обозначение — «М»);
  • для последующей горячей обработки давлением (без условного обозначения).

Диаметр прутков и его предельные отклонения должны соответствовать требованиям:

Предельные отклонения по диаметру прутков

65

70

75

80

90

100

110

120

130

140

150

По соглашению сторон допускается поставка прутков промежуточных размеров.

Прутки поставляются мерной, кратной мерной и немерной длины. Максимальная длина прутков — 2000 мм.

Поставка прутков длиной свыше 2000 мм проводится по соглашению сторон.

Предельные отклонения по длине механически обработанных прутков не должны превышать 10 мм.

Прутки изготавливаются из кованой заготовки в соответствии с требованиями отраслевой нормативно-технической документации на прокатку прутков.

Прутки поставляются в горячекатаном состоянии без термической или механической обработки.

Поставка прутков в термически обработанном состоянии и после механической обработки или в промежуточном варианте проводится по соглашению сторон.

Показатель шероховатости поверхности прутков — Rz поставляемых после механической обработки должен быть не более 80 мкм.

На поверхности механически обработанных прутков не допускаются уступы от резца, черновины и другие поверхностные дефекты.

Механические свойства материала прутков, определяемые на термоупрочненных (закаленных и состаренных) образцах, вырезанных на расстоянии 1/2 радиуса от поверхности прутка в продольном направлении, должны соответствовать требованиям:

Марка

сплава

Диаметр

прутка,

мм

Механические свойства

Твердость по Бринеллю (диаметр отпечатка) 10/3000, мм

Временное сопротив-ление, кгс/мм2

Относительное, %

Ударная вязкость, кгс.м/см2

удлинение

сужение

не менее

ВТ3-1

От 65 до 100

От 110

980-1180

(100-120)

930-1180

(95-120)

10

8

25

21

30

(3,0)

30

(3,0)

3,2-3,7

3,2-3,7

Титановый пруток ВТ3-1 диаметром от 140 мм до 250 мм по ОСТ1 90107-73

Допускается вместо кованых прутков поставка катаных прутков аналогичных размеров, удовлетворяющих требованиям настоящего отраслевого стандарта.

Прутки, поставляемые по настоящему отраслевому стандарту, не рекомендуется использовать для изготовления деталей механической обработкой, а в случае такой необходимости использовать для этой цели поковки, поставляемые по ОСТ1 90000—70 и ТУ1-92-2—72.

Размеры прутков и предельные отклонения по ним должны удовлетворять требованиям:

Диаметр, мм

Предельные отклонения

по диаметру

140

4,0

-3,0

150

160

170

180

190

200

±5,0

210

220

230

240

250

±8,0

Прутки диаметром или стороной квадрата более 250 мм поставляются по соглашению сторон.

Прутки поставляются мерной или кратной длины, оговариваемой в наряд-заказе, в пределах от 0,5 до 2,0 м.

По соглашению сторон допускается поставка прутков немерной длины.

Предельные отклонения по длине прутков устанавливаются:

  • при длине прутков до 1000 мм — 70 мм,
  • при длине прутков св. 1000 мм — 100 мм.

Припуск на разрезку прутков, поставляемых кратными длинами, учитывается заказчиком при определении длины заказываемых прутков.

Допускаемая кривизна на 1 пог. м длины должна быть не более 5 мм.

Общая кривизна прутка не должна превышать произведения допускаемой кривизны на 1 пог. м на длину прутка в метрах.

Овальность прутков круглого сечения не должна выводить их размеры за предельные отклонения по диаметру.

Прутки квадратного сечения поставляются со сбитыми кромками.

Прутки поставляются без термической обработки. В соответствии с оформленным наряд-заказом прутки могут поставляться в механически обработанном состоянии.

Механические свойства прутков, определяемые на отожженных образцах, вырезанных из прутка в поперечном направлении волокна, должны удовлетворять требованиям:

Марка

сплава

Диаметр

прутка

Механические свойства

Твердость по Бринеллю (диаметр отпечатка) 10/3000, мм

Временное сопротив-ление, кгс/мм2

Относительное, %

Ударная вязкость, кгс.м/см2

удлинение

сужение

не менее

ВТ3-1

От 140

До 250

95-120

8,0

20,0

3,0

3,2-3,7

На поверхности прутков не должно быть трещин и расслоений.

На поверхности прутков допускаются вмятины, забоины, надрывы, заковы и риски, если глубина их залегания, определяемая контрольной зачисткой, а также глубина зачистки не выводит размеры прутков за предельные отклонения по размерам.

Допускаются отдельные единичные дефекты в количестве не более 3-х на 1 пог. м, глубиной не более 15 мм, считая от номинала, которые должны быть выведены пологой зачисткой при соотношении глубины зачистки к ширине 1:6.

Поверхность прутков, поставляемых после механической обработки, должна быть без уступов и черноты.

На поверхности прутков допускаются переходы (риски) от смены резцов, а на торцах бобышки, остающиеся при разрезке.

В макроструктуре прутков не допускаются трещины, расслоения, пустоты, плены, металлические и неметаллические включения, видимые невооруженным глазом.

Оставить заявку

Сферы применения

Идеальный материал для многих отраслей, в которых требуется низкий вес, высокая прочность и длительный срок службы. Широко используются:

  • в авиации, ракетостроении и космической технике. В авиастроении из титана изготавливают изделия сложной пространственной конфигурации, места для высоконагруженных узлов и агрегатов, а также части двигателя. В космической индустрии особо распространен титановый сплав с никелем;
  • судостроении. Незаменим для обшивки, производства деталей насосов и трубопроводов. Малая плотность позволяет значительно снизить массу корабля, при этом улучшаются маневренность и дальность хода. Благодаря высокой коррозионной устойчивости обшивка не требует покраски, а корпус десятилетиями не ржавеет и не разрушается в соленой воде;
  • машиностроении — в химическом, тяжелом, энергетическом и транспортном, для легкой, пищевой промышленности и бытовых приборов. Выпускаемое оборудование условно делят на специализированное серийное и нестандартное (для нужд конкретного машиностроительного завода);
  • черной металлургии — оборудование для коксохимических, металлургических, сталеплавильных и ферросплавных производств;
  • цветной металлургии — занимает второе место среди гражданских отраслей промышленности. Наибольшее распространение получило на предприятиях кобальтово-никелевой и титано-магниевой промышленности, а также в производстве меди, цинка, свинца, ртути и других металлов;
  • целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности. Материал обеспечивает надежную защиту от коррозии, а также отвечает высоким санитарно-гигиеническим требованиям пищевых производств;
  • медицинской промышленности. Коммерчески чистый титан и Тi6-4Eli используют в производстве хирургического инструмента, внутренних и внешних протезов, костылей и инвалидных колясок.

ВТ3-1 – Авиапромсталь

Технологические свойства материала вт3-1:

Свариваемость: ограниченно свариваемая

Химический состав в % материала вт3-1:

ГОСТ 19807 – 91

Примечание: Ti
 – основа; процентное содержание Ti
 дано приблизительно.

Оцените статью
Мой сертификат
Добавить комментарий