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

СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сплав на основе титана, применяющийся для изготовления прутков, штамповок, крепежа и других деталей авиационной техники, содержит в мас.%: алюминий 2,2 - 3,8; ванадий 4,5 - 5,9; молибден 4,5 - 5,9; хром 2,0 - 3,6; железо 0,2 - 0,8; цирконий 0,01 - 0,08; углерод 0,01 - 0,25; кислород 0,03 - 0,25, титан остальное. Технический результат: сплав обладает высокой способностью к объемному деформированию вхолодную (хорошо прокатывается на пруток), не склонен к образованию тугоплавких включений и легко упрочняется термическими методами с получением высокого уровня прочностных и пластических характеристик. 1 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: 2150528
Класс(ы) патента: C22C14/00
Номер заявки: 99108488/02
Дата подачи заявки: 20.04.1999
Дата публикации: 10.06.2000
Заявитель(и): ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Автор(ы): Тетюхин В.В.; Захаров Ю.И.; Левин И.В.
Патентообладатель(и): ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Описание изобретения: Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к разработке современных титановых сплавов, используемых для изготовления прутков, штамповок, крепежа и других деталей авиационной техники.
Известен сплав на основе титана (авт. свид. СССР N 180351, кл. C 22 C 14/00, публ. 1966 г.) следующего химического состава, в вес.%: алюминий 2-6, молибден 6-9, ванадий 1-3, хром 0,5-2,0, железо 0-1,5, титан - остальное.
Этот сплав был предложен для изготовления поковок и штамповок применительно к высоконагруженным конструкционным деталям. Существенным недостатком этого сплава является его склонность к образованию тугоплавких включений при выплавке слитков из-за высокого содержания в нем тугоплавкого элемента - молибдена (> 6%). Наличие таких включений в высоконагруженных деталях приводит к хрупкому разрушению этих деталей при эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сплав на основе титана по авт. свид. СССР N 555161, кл. C 22 C 14/00, публ. 1977, следующего состава, в вес. %: алюминий 4,0-6,3, ванадий 4,0-5,0, молибден 1,5-2,5, хром 0,8-1,4, железо 0,4-0,8, цирконий 0,01-0,08, углерод 0,01-0,25, кислород 0,03-0,25, титан - остальное.
Этот сплав обладает высокими прочностными характеристиками, хорошим уровнем пластичности, прокатывается на пруток и на лист. Хорошо сваривается и не склонен к образованию тугоплавких включений. К недостаткам этого сплава следует отнести невозможность объемной штамповки его вхолодную в связи с недостаточным уровнем такого показателя технологической пластичности в закаленном состоянии, как степень осадки вхолодную (< 60%).
Кроме того, на этом сплаве при термическом упрочнении высокий уровень прочности ( σв ≥ 1400 МПа) может быть достигнут только при малых сечениях - до 25 мм.
Настоящее изобретение направлено на повышение способности сплава к объемному деформированию вхолодную (степень осадки ≥ 75%, а также на достижение возможности термического упрочнения на высокий уровень прочности ( σв ≥ 1400 МПа).
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом сплаве содержится меньшее количество алюминия и большее количество хрома при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий - 2,2-3,8
Ванадий - 4,5-5,9
Молибден - 4,5-5,9
Хром - 2,0-3,6
Железо - 0,2-0,8
Цирконий - 0,01-0,08
Углерод - 0,01-0,25
Кислород - 0,03-0,25
Титан - Остальное
Заявляемый сплав обладает высокой способностью к объемному деформированию вхолодную (хорошо прокатывается на прутки), не склонен к образованию тугоплавких включений и легко упрочняется термическими методами с получением высокого уровня прочностных и пластических характеристик.
Снижение содержания алюминия и хрома ниже минимальных значений заявленного предела приводит к получению пониженной прочности сплава после термического упрочнения ( σв < 1400 МПа), т.е. не достигается решение поставленной задачи.
Повышение содержания алюминия и хрома выше верхнего предела приводит к снижению пластичности сплава ( δ < 8%, Ψ < 40%) при высоком уровне прочности ( σв ≥ 1400 МПа).
Для исследования свойств сплава были выплавлены в вакуумной дуговой печи методом двойного переплава слитки составов заявленного сплава (примеры 1, 2, 3).
1. Ti-2,2Al-4,5V-4,5Mo-2,0Cr-0,2-Fe-0,01Zr-0,01C-0,03 O
2. Ti-3,0Al-5,2V-4,8Mo-2,8Cr-0,6Fe-0,04Zr-0,2C-0,2 O
3. Ti-3,8Al-5,9V-5,9Mo-3,6Cr-0,8Fe-0,08Zr-0,25C-0,25 O
Механические свойства прутков диаметром 50 мм, изготовленных из сплавов предложенного состава и подвергнутых термической обработке на высокую прочность, приведены в таблице.
Формула изобретения: Сплав на основе титана, содержащий алюминий, ванадий, молибден, хром, железо, цирконий, углерод и кислород, отличающийся тем, что компоненты сплава взяты в следующем соотношении, мас.%:
Алюминий - 2,2 - 3,8
Ванадий - 4,5 - 5,9
Молибден - 4,5 - 5,9
Хром - 2,0 - 3,6
Железо - 0,2 - 0,8
Цирконий - 0,01 - 0,08
Углерод - 0,01 - 0,25
Кислород - 0,03 - 0,25
Титан - Остальное6