справочник (550668), страница 54
Текст из файла (страница 54)
8.3. Изменения пределов теку- чести и ползучести технического ти- тана в зависимости аг температуры испыгания 6, ЗЬ ао,з'а МПа НУО.! 240 180 120 20 О 0 20 40 60 с,% О 20 40 60 с,оь а б Рис. $А. Влияние холодной пластической деформации ив меха- нические свойства иодидного (а) и технического (б) титана 289 1Π— 1ЗОО При повышении тезпгсршуры титан акпвно о поглощает газы: водород — начиная с 50 — 70 С, кислород — с 400-500 'С и азот. СО и СОз— а с 600-700 С. Высокая химическая активность расплавленного титана вызывает необходимость применения при плавке и дуговой сварке вакуума или атмосферы инертных газов.
Вместе с тем благодаря способности к газопоглощенню тиши нашел применение в радио- и злектронной промышленности в качестве геттерного материала. Технический титан хорошо обрабатывается давлением при 20-25 С и повышенных температурах. Из него изготовляют все виды прессованного и катаного полуфабриката (листы, трубы, проволоку, поковки и др.). Ковку проводят при 1000-750 С, горячую 'П лэ тс лэ т! лэ т лэ Рнс. 5.5.
Диаграммы состояния Т! — легнруюшнй элемент (ЛЭ): а — Т! — а-ствбнлнмторы; б — Т! — ыеор$ные Р.стабнлюаторы; е — Т! — эетеатонлообрмзпнпне 1Ьстпбнлнэаторы; г - Т! — неятраланые элементы прокатку — на 100 С ниже температуры ковки. Горячей прокаткой получают листы толщиной более 6 мм, листы меньшей толщины юготовлюот холодной прокаткой или с перелом до 650-700 С. Температура прессования составляет 950-1000 С.
Титан хорошо сваривается аргонодуговой и всеми андами контактной сварки. Сварной шов обла.дает хорошим сочетанием прочности и пластичности. Прочность шва составляет 90 % от прочности основного металла. Титан плохо обрабатывается резанием, налипает на инструмент, что приводит к его быстрому износу. Для обработки титана требуется инструмент ю быстрорежущей стали и твердых сплавов, малые скорости равенна прн большой подаче и глубине резания, интенсивное охлаждение.
Недостатком титана валяется глюке ннзкап антифрнкционность. По влиянию на полиморфизм титана все легирующие элементы подразделяют на три группы: а-стабилизаторы, р-стабилизаторы и нейтральные элементы. Повышая температуру полиморфного превращения тппша, а-ствбижеипоры (А1, О, )т) расширяют область твердых растворов на основе Т1 (рис. 5.5, а).
Практическое значение для легировання титана имеет только алюминий, так квк остальные вызывают снижение пластичности н вязкости титановых сплавов. Алюминий уменьшает плотность и склонносп, к водородной хрупкости, повышает прочность (рис. 5.6), жаропрочность, модуль упругости титановых сплавов. Снижал температуру полнморфного превращения, !)-стабилизаторы расширяют область твердых растворов на основе 'Пр (рнс. 5.5, б); с титаном онн образуют лип!рампы состояния двух типов. Изоморфные р-стабилизаторы (Мо, Ч, Та, )чЬ), имеющие, как н Т1 р, кристаллическую решетку ОЦК, неограниченно раствораются в Т1 р (см.
рис. 5.5, 6). Другие, например Сг, Мп, Ре, %, %, Сп, образуют с титаном диаграммы состояния с эвтектоидным распадом б-фазы (рис. 5.5, в). В некоторых титановых сплавах, например с марганцем, хромом, железом, при охлаждении в неравновесных условиях эатектоидного распада не происходит, а превращение идет по штриховой линии (см. рис. 5.5, в). Большинство б-стабилизаторов, особенно Ч, Мо, Мп, Ст, повышают прочность при 20-25 С (см. рис. 5.6) и отрицательных температурах (рис.
5.7), а также жаропрочность и термическую стабильность титановых сплавов, несколько снижал их пластичность. о„МПа 20 0 2 4 6 8 1О 0 2 4 6 8 1О Лсгарующий элсмеат, 54 (мас.) Рис. 5.6. Влияние лсгкрующих злсмсктов на механические свойства титана при20-25 С(12) Нейтральные злементы (Бп, Ег, Н() мало влияют нв температуру полиморфного превращения (рнс. 5.5.
г). Наибольшее практическое значение имеют олово и цирконий. Олово упрочняет титановые сплавы без заметного снижения пластичности. повышает жвропрочность; цирконий увеличивает предел ползучести и длительную прочность. По технологии изготовления титановые сплавы подразделяют иа деформируемые, литейные и порошковые. по механическим свойствам — на сплавы нормальной прочности, высокопрочные, жаропрочные, повышенной пластичности.
По способности упрочвпъся с помощью термической обработки они делятса на упрочняемые н неупрочняемые термической обработкой; по структуре в отожженном состоянии бни классифицируются на а-, псевдо-а, а + р, псевдо-р и 1)-сплавы. а„МПа о„МПа 16 12 О 2 4 6 8 10 О 2 4 6 8 10 12 Лсгирующий элемепг, % (мас.) а 6 Рис. 5.7. Влияние яегкрующих элементов на механические свойства титана при-196 С(а) и-253 С(6) (13] 291 1О еч еч еч о" о о" в86 ею о" о о о о 333 О" О О ооо Я4~$ Д. о" о о о р" р о Д Й о~ „~о р" 1 И Ю 131 Р д Ю О ч1 1 ю4- ! ю ~Г~ ~о О е4 «4 ! 1 ее О О 1 О г4 Ю О О с 1 Ю ЮЪ 292 и 5 фм 3$ Ц ~Ь 62 „:3 а1 Ы б Л чч в ч~ ю ю чч р о о ооо чъ а ю ю сч еч ООООРО 3 ф1В 1 1 1 1 1 1 с4' ~и 1 1 1 1 1 1 ао " с4' юГ 1 1 1 1 1 1 ее еч~ р с4 о 1 1 1 1 Ы сарр с4 с4 1 1 1 1 ! О Р О" ~ ч~ О О„ю О 1 1 1 1 1 1 еч~ о чъ ч~ ее а О ~чю ю Й~~~И ОООРО о" о" о о о юаюаю о" о" о о" о ю~рцю О" О" О О" О мъ м~ ю О оооор ООООО роооо а ююа 1 о о" о рооор ооооо р ч~ ю а ам\ 1 1 1 а о.о о„ 4~ О~~" о ее а ю уча Г СГю 1 1 ее а а о с4с4о ~ 1 1 1 1 1 ЕЕО ЕЕО ч~ ю " Р ~ ~ ю ! 1 1 1 1 3ъееюю е юю~Г ;~И~~ ~1з,н ~е-~~ ЕЧ О О ю '~~ о 8 6Я-' $, щ,а Ф о о 3В ! ~ ~чей о ~ 1$в„" ее В~ ,~.~е ~-еМ $о ~ Ю3 ~ „,ф о о о О - Й "~ е.
5.3.2. Деформируемые титаповые сплавы 7/сбеица 5.49. Физические свойства титановых а- и псевдо а.селевое (15, 20) ВТ5-! Втзе втз 7, гсм з с,кДи/(кг С),прис, С: 20 200 300 400 500 600 Х,Вт/(и С),прис, С: 20 100 200 300 400 500 600 р 10,0м м,прис, С: 20 200 300 500 600 а!О, С,прис, С: 20-100 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 4,4 4,49 4,65 4,45 0,502 0,544 0,565 0,586 0,628 0,670 0,586 0,628 0,670 0,712 0,754 0,625 0,659 0,690 0,565 0,628 0,670 0,754 0,587 0.628 0,670 0,712 0,755 9,63 ! 0,47 ! 1,30 12,14 14,24 14,65 16,32 3,79 2,63 10,47 11,30 12,56 14,24 15,49 2,5! 2,63 ! 0,88 12,14 13,14 14,65 15,91 8,0 8,8 10,2 10,9 12,2 13,8 15,1 9,3 10,5 11,9 13,3 1,01 108 1!5 !!8 120 123 1,38 1,08 1,27 1,40 1,52 8,0 8,0 9,1 9,6 9,7 9,8 8,3 8,9 9,5 10,4 10,6 10,8 8,3 9,3 9,7 10,0 10,3 10,4 8,8 8,9 9,2 9,4 8.3 8,3 9,0 9,2 9,3 9,5 293 Химический состав деформнруемых тисановых сплавов приведен в табл.
5.48. По сравнению с титаном титановые сплавы имеют более высокие прочность н жаропрочность при достаточно хорошей пластичности, высокой коррозионной стойкости и малой плотности. Сплавы с и- и псевдеч~-структурой. Физические свойства этих сплавов приведены в табл. 5.49, механические — в табл. 5.50. К этой группе относят и технический титан. Это сплавы иормвсьной прочности при 20-25 С, облалшошне высоким сопротивлением рьсрушению при повышенных (350-500 С) н криогенных температурах (табл. 5.51, 5.52). Сплавы имеют высокую термическую стабильность свойств и обладают отличной саариваемостью.
Их сваривают аргонодутовой, всеми андами контактной и электроннолучевой сварки. При этом прочность сварного шва составляет 90 % от прочности основного сплава. Обрабатываемость резанием а-сплавов удовлетворительная. Таблица 5.50. Мекавичсснве свойства титавевык и- и псевдо а.сплавов в атеяснеияем сестеянив [15[ П р и м с ч а н н с. В числителе прнясдсны значения свойств дяя поковок, штвмпоаок, прутков, а знаменателе -дяя листов (! -2 мм).
Табяяпа5.51. Пределы длитславей иречиеств, аынесливеств в иелзучески твтавовык сплавов [15, 35[ а а кю кина з а, сря ас,злкк „. !07 аця Марка сея эяа с'с с'с МПк ВТ20 380 ВТ5 230 120 300 1!8 290 230 240 180 350 400 ВТ5-1 350 ВТ6 ОТ4 ВТЗ-! ' 800(1020) 635(785) 600(930) 500(588) 550(600) -(250) 3 — 75- 340 260 (390) ОТ4-1 330 460 ВТ16 294 300 350 400 450 500 300 350 400 450 500 300 350 400 450 500 300 350 400 470 440 260 370 255 560 540 460 200 490 470 325 245 440 340 290 380 180 19 78 440 330 200 50 230 260 190 300 260 200 350 450 500 550 300 350 400 450 500 300 400 450 500 300 350 400 750 630 490 200 620 610 590 420 250 1000 600 470 550 20 150 490 540 360 140 53 430 420 390 Сплавы с а- и псевдо-а-структурой не упрочняют термической обработкой н применяют в отожжеином состовнии. Режимы отжнга представлены в табл.
5.53. Тпблпца 5.53. Температуры иелиеге (числитель) и исвелиеге (знаменатель) епнвга твтаиа в дврермируемыл титавевыа а- и всеиде а-сплавов (13, 15), С Прутки, покоакн, мтанпоакн, трубы. профнлн н нзлслнл нз ннл Марка сплава Листы н дсталн нз ннк 670-690/445-485 670-690/445-485 800-850/550-600 800-850/550-600 690-710/480-520 740-760/520-560 740-760/545-585 700-850/600-650 700-750/- 520-540/- 520-540/- 700-750/- 590-610/- 640-660/- 660-680/- 700-800 /- 650-700/- Допускастсл стинг листовых деталей прн 650-750 С. Сплавы с пирконием наиболее технологичны, но зто самые дорогие из а-сплавов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
