Краткий обзор сплавов титана, имеющих высокую механическую прочность. Рассмотрены свойства, применение, производимая продукция
Предел прочности σB рассматриваемой группы титановых сплавов составляет более 1000 МПа. Это марки ВТ6, ВТ14, ВТ3-1, ВТ22, получаемые за счет упрочняющей термообработки, а именно, закалка + старение. Закалка увеличивает твердость материала, но снижает его пластичность и вязкость. Для компенсации двух указанных свойств выполняется старение, которое заключается в ускоренном охлаждении материала с температуры с 650-700 °C до комнатной и дальнейшей выдержке. Стоит заметить, что сплав ВТ22 имеет такой предел прочности уже в отожженном состоянии благодаря легирующим компонентам, входящим в его состав.
Анализируя технологические свойства материалов, можно заключить, что ВТ6 имеет в горячем состоянии хорошую пластичность, ВТ3-1, ВТ14, ВТ22 - удовлетворительную. Это дает возможность изготавливать различные полуфабрикаты плоского и круглого сечения - листы (кроме марки ВТ3-1), плиты, прутки и др.
Рассматриваемые сплавы обладают удовлетворительной свариваемостью всеми видами сварки, которые применимы для титана. При этом требуется обязательный отжиг после сварки, а для марки ВТ14 - термическое упрочнение, достигаемое последовательными закалкой и старением. Прочность сварного шва составляет 0,9 прочности основного материала. Пластичность шва и основного сплава примерно одинаковая.
Данные сплавы поддаются обработке резанием как в отожженном, так и в термически упрочненном состоянии. Они обладают высокой коррозионной стойкостью в отожженном и термически упрочненном состояниях во влажной атмосфере, морской воде, во многих других агрессивных средах, как и технический титан.
Высокопрочные сплавы – это вершина конструкторской мысли; самые надежные и износостойкие материалы ответственного назначения, используемые для космической, авиационной и судоходной отрасли – там, где требования к качеству и параметрам изделий наиболее жесткие. И именно титановые прочные сплавы показывают себя наилучшим образом в космосе и под водой (особенно в силовых конструкциях).
Высокопрочные титановые сплавы оптимальны также для болтов, креплений, винтов – любых деталей крепежа. Например, отожженный пруток марки ВТ16 с пределом прочности примерно 850 МПа после холодного деформирования становится болтом с гарантированным пределом более 1000 МПа. Плюс такая технология в несколько раз дешевле горячей высадки головок болта.