Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА
СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА

СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к жаропрочным сплавам на основе титана, и может быть использовано в производстве деталей (штамповок, поковок, прутков и т.д.), работающих при повышенных температурах в авиационной технике. Технической задачей изобретения является повышение кратковременной и длительной прочности и малоцикловой усталости. Сплав содержит следующие компоненты, мас.%: алюминий 6,0-7,0; олово 1,0-2,5; цирконий 3,0-4,5; молибден 3,5-4,5; вольфрам 0,4-1,5; кремний 0,1-0,3; железо 0,01-0,15; углерод 0,005-0,1; азот 0,003-0,04; кислород 0,05-0,15; титан-остальное причем (Ak+Zr+Sn+Si):Mo=3,1-3,45. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2090642
Класс(ы) патента: C22C14/00
Номер заявки: 96106845/02
Дата подачи заявки: 08.04.1996
Дата публикации: 20.09.1997
Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов; Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Автор(ы): Падюкова Н.М.; Павлова Т.В.; Солонина О.П.; Тетюхин В.В.; Левин И.В.
Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов; Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Описание изобретения: Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к изысканию жаропрочных титановых сплавов, и может быть использовано для изготовления деталей (штамповок, поковок, прутков и т.д.), работающих при повышенных температурах в авиационной технике.
Известен сплав на основе титана, алюминий 5,5 6,5, олово 1,7 2,3, цирконий 0,7 5,0, молибден 0,7 3,0, 0,4 0,13, остальное титан [1] Однако известный сплав имеет недостаточный уровень кратковременной прочности σ2в0≥ 93 кгс/мм2, σ4в80 ≥ 63 кгс/мм2
Наиболее близким к предлагаемому является сплав [2] на основе титана следующего химического состава, мас.
Алюминий 6,2 7,2
Молибден 1,5 2,5
Цирконий 0,2 2,5
Олово 0,8 2,5
Вольфрам 0,5 1,5
Кремний 0,15 0,4
Титан Остальное.
Однако известный сплав обладает недостаточным уровнем кратковременной прочности при температурах 20 550oС и недостаточным уровнем малоцикловой усталости. Например, предел кратковременной прочности при 20oС составляет 105 125 кгс/ мм2, при 500oС 85 90 кгс/мм2; при 550oС 80 85 кгс/мм5, малоцикловая усталость на базе N= 104 циклов при 20 79 кгс/мм2, при 500o 45 гкс/мм2.
Перед авторами была поставлена техническая задача повышение кратковременной и длительной прочности. Это достигается тем, что в сплаве повышено содержание молибдена и циркония, введено соотношение основных легирующих элементов и, кроме того, в сплаве дополнительно введено регламентированное содержание железа, углерода, азота, и кислорода.
Заявленный сплав на основе титана содержит элементы в следующих соотношениях, мас.
Алюминий 6,0 7,0
Олово 1,0 2,5
Цирконий 3,0 4,5
Молибден 3,5 4,5
Вольфрам 0,4 1,5
Кремний 0,1 0,3
Железо 0,01 0,15
Углерод 0,005 0,1
Азот 0,003 0,04
Кислород 0,05 0,15
Титан Остальное
Введение в сплав постоянного соотношения суммарного содержания алюминия, олова, циркония, кремния к молибдену, в сочетании с регламентированным содержанием железа, углерода, азота и кислорода позволяют обеспечивать в сплаве оптимальный комплекс свойств сочетания высокой прочности (кратковременной и длительной) с высокой малоцикловой усталостью при сохранении высоких характеристик и ударной вязкости.
Повышение нижнего предела допустимого содержания циркония с 0,2 265 мас. в сплаве-прототипе до 3,5 4,5 мас. позволяет повысить прочность α - титана за счет стабилизации дефектов упаковки, а последние, препятствуя движению дислокаций, повышают длительную прочность сплава.
Повышение содержания b стабилизатора молибдена с 1,5 2,5% в сплаве-прототипе до 3,5 4,5% улучшая технологическую пластичность сплава, приводит к повышению прочности сплава за счет увеличения доли b фазы, прежде всего метастабильной фазы распадающейся при старении.
Для исследования свойств были выплавлены в вакуумно-дуговой печи слитки составов заявленного сплава (I, II, III), а также составов, выходящих за рамки заявленного сплава (пример IV, V) (таблица 1).
Механические свойства исследованных сплавов и сплава-прототипа представлены в таблице 2.
Предлагаемый сплав превосходит известный сплав по уровню кратковременной прочности при 20 550oC на 10 15% по длительной прочности за 100 ч при 500 550oС на 12 17% и по малоцикловой усталости на 12 15%
Повышение данных характеристик в заявленном сплаве позволит повысить эксплуатационную надежность и ресурс изделий авиационной техники.
Формула изобретения: Сплав на основе титана, содержащий алюминий, молибден, олово, цирконий, вольфрам, кремний, отличающийся тем, что он дополнительно содержит железо, углерод, азот, кислород при следующем соотношении компонентов, мас.
Алюминий 6 7
Олово 1,0 2,5
Цирконий 3,0 4,5
Молибден 3,5 4,5
Вольфрам 0,4 1,5
Кремний 0,1 0,3
Железо 0,01 0,15
Углерод 0,005 0,1
Азот 0,003 0,04
Кислород 0,05 0,15
Титан Остальное
причем (Аl + Zr + Sn + Si): Мо 3,1 3,45.