Титановые сплавы

Преимуществом титановых сплавов являются высокие прочность,

жаропрочность, жаростойкость при достаточно хорошей пластичности, высокой

коррозионной стойкости и малой плотности (4,5 г/см3).

По технологии изготовления титановые сплавы подразделяются на

деформируемые и литейные, по механическим свойствам — на сплавы нормальной

прочности, высокопрочные, жаропрочные, повышенной пластичности. По

способности упрочняться с помощью термической обработки титановые сплавы

делятся на упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой. По структуре

титановые сплавы классифицируются на α-, (α + β)- и β-сплавы.

Деформируемые α-сплавы

Сплавы с α-структурой (ВТ5) характеризуются средней прочностью при

комнатной температуре, высокими механическими свойствами при криогенных

температурах, хорошей жаропрочностью, сопротивлением ползучести и

жаростойкостью. Сллавы имеют высокую термическую стабильность и обладают

отличной свариваемостью и коррозионной стойкостью. Прочность сварного шва

составляет 90% от прочности основного сплава. Обрабатываемость резанием

удовлетворительная.

Недостатки этих сплавов: отсутствие способности упрочняться термической

обработкой и низкая технологическая пластичность. Сплавы с оловом более

технологичны и жаростойки, обладают высоким характеристиками.

Сплав ВТ5 предназначен для изготовления деталей, работающих при

температурах до 400° С, сплав ВТ5-1 (2,5% олова) — до 500° С.

Деформируемые α+β-сплавы

Двухфазные сплавы (ВТ3-1, ВТ6, ВТ8, ВТ14 и др.) обладают лучшим сочетанием

технологических и механических свойств. Они упрочняются с помощью термической

обработки — закалки и старения. В отожженном и закаленном состояниях они имеют

хорошую пластичность, а после закалки и старения — высокую прочность при

комнатной и повышенных температурах. Особо высокопрочны сплавы ВТ14, ВТ15,

ВТ16. Это объясняется высоким содержанием ванадия, молибдена, хрома.

В качестве жаропрочных в основном используются сплавы ВТЗ-1, ВТ8 и ВТ9.

Двухфазные сплавы удовлетворительно обрабатываются резанием и

свариваются. После сварки требуется отжиг для повышения пластичности сварного

шва. Эти сплавы куются, штампуются и прокатываются. Они поставляются в виде

поковок, штамповок, прутков, листов, ленты.

Деформируемые β-сплавы

Однофазные β-сплавы не имеют промышленного применения, так как для

получения устойчивой β-структуры сплавы должны быть легированы большим

количеством V, Мо, Nb, Та. Компоненты легирования дороги, дефицитны и обладают

высокой плотностью. Такие сплавы дорого стоят, имеют пониженную удельную

прочность.

Литейные сплавы.

Титановые сплавы имеют хорошие литейные свойства. Небольшой

температурный интервал кристаллизации обеспечивает им высокую жидкотекучесть и

хорошую плотность отливки. Они обладают малой склонностью к образованию

горячих трещин и небольшой линейной усадкой (1%). Объемная усадка составляет

около 3%.

Недостатками литейных титановых сплавов являются большая склонность к

поглощению газов и высокая активность при взаимодействии со всеми

формовочными материалами. Поэтому их плавка и разливка ведется в вакууме или

среде нейтральных газов. Для получения крупных фасонных отливок (до 300—500 кг)

используют чугунные и стальные формы, мелкие детали отливают в оболочковые

формы, изготовленные из специальных смесей.

8.Использование цветных металлов и сплавов

1 Алюминевые сплавы.

Сплавы АМц и АМг применяют для изделий, получаемых глубокой вытяжкой,

сваркой, от которых требуется высокая коррозионная стойкость (трубопроводы для

бензина и масла, сварные баки), а также для заклепок

Из сплавов Д1, Д16 и Д18 изготавливают клепки которые ставятся в

свежезакаленном состоянии и после закалки и естественного старения.

-Высокопроч алюм сплавы

Высокопрочные алюминиевые сплавы, легированные Сu, Li, Mn и Cd,

отличается жаропрочностью, меньшей плотностью и более высоким модулем

упругости.

По механическим свойствам в отожженном состоянии и коррозионной

стойкости этот сплав близок сплаву Д16. Сплав защищают от коррозии

плакированием или анодной поляризацией. Пониженная пластичность и

чувствительность к концентрации напряжений относятся к недостаткам сплава. Сплав

применяется для изготовления высоконагруженных деталей, работающих в условиях

сжатия при температурах до 170° С.

-Из жаропрочных сплавов АК4, АК4-1 деформированные в горячем состоянии

полуфабрикаты.

Они используются для нагруженных деталей и сварных изделий, работающих

при температурах 200—300° С:, поршни двигателей и др.

- Ковочные сплавы

Изготавливают средненагруженные детали сложной формы: большие и малые

крыльчатки, фитинги, качалки, крепежные детали, подмоторные рамы, стыковые

узлы.

-Литейные сплавы

Сплавы АМг10 применяют для нагруженных деталей, работающих в условиях

высокой влажности.

- Антифрикционные сплавы.

Из них изготавливают вкладыши коленчатого вала двигателей

автомобилей.

-Латунь

Практическое значение имеют латуни, содержащие до 45% Zn. Сплавы с

большим содержанием цинка отличаются высокой хрупкостью.

Из этих латуней изготавливают холоднокатаных полуфабрикаты.

Двухфазные латуни пластически деформируются в нагретом состоянии.