ТИТАНА СПЛАВЫ
Сплавы на основе титана. В пром. масштабах используются с 1948. Титана сплавы отличаются высокой мех. прочностью, жаропрочностью, значительной коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах; многие из них — хорошей свариваемостью. Для повышения прочности сплавы легируют марганцем, железом, алюминием, молибденом, хромом, ванадием, оловом и др. Азот, кислород и водород увеличивают прочность, но резко снижают пластичность, особенно высоколегированных сплавов.
Почти все титана сплавы легируют алюминием, который уменьшает удельную массу, повышает удельную прочность, жаропрочность и снижает склонность к водородной хрупкости. Прочность титанов сплава— аддитивна степени легирования: складывается из прочности титана и эффектов упрочнения каждой добавкой» Упрочнение от введения хим. элемента (1%) составляет: марганца — 13 кгс/мм2, железа — 12, алюминия — 7, молибдена — 6, хрома — 6, ванадия — 3,5 и олова — 2 кгс/мм2.
По структуре титановые сплавы подразделяют на альфа-сплавы, псевдоальфа-сплавы, альфа + бета-сплавы, псевдобета-сплавы и бета-сплавы . Альфа-сплавы подразделяют на термически неупрочняемые и термически упрочняемые дисперсионно-твердеющие; альфа + бета-сплавы — на твердеющие при закалке и мягкие после закалки. Бета-сплавы- подразделяют на сплавы с механически нестабильной бета-фазой, с механически стабильной бета-фазой и с термодинамически стабильной бета-фазой. По мех. характеристикам различают сплавы высокопластичные-малопрочные, средней прочности, высокопрочные, для эксплуатации при низких т-рах и литейные. К высокопластичным относятся сплавы (марок ОТ4-0, ОТ4-1 и АТ-2) с пределом прочности на растяжение до 70 кгс/мм2, поддающиеся деформации в холодном состоянии. У сплавов средней прочности (марок ОТ4, АТ-3, 4201, НТ-50, ВТ5, ВТ5-1, ВТ6С, ВТ4, АТ-4, TG5, ВТ20 и ОТ4-2) предел прочности на растяжение 75 — 100 кгс/мм2. Они хорошо свариваются, отличаются удовлетворительной термической стабильностью.
Высокопрочные титана сплавы — термически упрочняемые сплавы (марок ВТ6, АТ-6, ВТЗ-1, ВТ14, ВТ16, ВТ22, ВТ23, ВТ15 и ТСб), содержащие бета-фазу в широких пределах (4—85%), что позволяет получать различные сочетания физико-мех. и технологических свойств. Их высокая прочность (180— 200 кгс/мм2) достигается не только легированием, но и дисперсным упрочнением при закалке и старении , Высокопрочные сплавы отличаются высокой жаростойкостью и жаропрочностью (до т-ры 400° С). Их недостатки — плохая свариваемость, термическая нестабильность, повышенная чувствительность к концентрации напряжений. К титана сплавы эксплуатируемым при низких т-рах, относятся сплавы марок АТ-2, АТ-3, ОТ4, ВТ5-1 и ВТ6С. Литейные сплавы представляют собой сплавы на основе альфа-фазы с примесью бета-фазы (до 2%) и двухфазные (альфа + бета) сплавы. Они обладают высокой прочностью, но пониженной пластичностью из-за крупнокристаллической литой структуры. Полуфабрикаты из Т. с. в виде листов, лент, прутков, труб, проволоки и профилей изготовляют ковкой, штампованием, холодной и горячей прокаткой, волочением и прессованием.
Горячая обработка давлением ведется в интервале т-р 600— 1050° С. Упрочняющая термообработка заключается в фиксации метастабильных фаз (закалки) и последующего их распада при старении. Высокое сопротивление деформированию обусловливается высокой жидкотекучестью сплавов. Титана сплавы выплавляют в индукционных печах в среде нейтральных газов или в вакууме с применением плотнографитовых тиглей, а также в электродуговых печах (с нерасходуемыми или расходуемыми электродами) в среде нейтральных газов или в вакууме. Для устранения неоднородности применяют двойной переплав или ведут гарнисажную плавку. Т. с. применяют в авиационной и космической технике, в хим., нефтяной и пищ. пром-сти, в судостроении и др.
Лит.: Еременко В. Н. Многокомпонентные титановые сплавы. К.; Д о б а т к и н В. И. [и др.]
Статья на тему Титана сплавы