Химические составы и свойства после отжига титановых деформируемых сплавов

Класс сплав	Марка	Содержание легирующих элементов (среднее), %	σв ,МПа (среднее)	δ, %
α - сплавы	ВТ5	5Al–2,5Sn	900	8
Псевдо - α - cплавы	ОТ4	5,3Al–1,4Mn	550	15
	АТ2	4,2Al–1,0V–0,9Mo–1,4Mn	800	12 – 20
	ВТ18У	6,5Al–0,7Mo–4Zr–2,5Sn–1Nb–0,2Si	1050	10
(α + β) - сплавы	BT6	6,1Al–4V	1000	8
	BT9	6,4Al–3,3Mo–1,5Zr–0,2Si	1125	7
	BT16	2,8Al–4,5V–5Mo	900	14
	BT22	5Al – 4,7V – 4,7Mo – 1,2Cr – 1Fe	1170	8

Псевдо α - сплавы (1 – 5 % β - фазы) могут применяться как сплавы общего назначения, криогенные; жаропрочные, а также как сплавы повышенной технологической пластичности.

Сплавы имеют следующие свойства: высокую технологическую пластичность; способность к упрочнению при термообработке (отжиг); хорошую свариваемость всеми видами сварки; склонность к водородной хрупкости.

Сплавы системы Ti – Al – Mn (ОТ4, ОТ4-1 и др.) высокотехнологичны в холодном и горячем состояниях. Из них получают листы, ленты, полосы, трубы, а также плиты, поковки, прутки и штамповки. Применяются как сплавы общего назначения.

К псевдо α - сплавам относится и самый жаропрочный титановый сплав – ВТ18 (Ti – 6,7Al – 3,2Mo – 1Nb – 4Zr – 2,5Sn – 0,2Si). Высокую жаропрочность, до температуры 600 ºС, обеспечивает как присутствие тугоплавких элементов, молибдена и ниобия, так и незначительное содержание β - фазы (которая нестабильна при повышенных температурах). Детали из сплава ВТ-18 применяются в компрессорах авиационных двигателей.

Сплавы α+β имеют наилучшее сочетание механических и технологических свойств: хорошо деформируются в горячем состоянии вследствие присутствия β - фазы; упрочняются при термической обработке; относятся к высокопрочным сплавам; отличаются пониженной склонностью к водородной хрупкости.

Возможность варьирования механических свойств в широких пределах обуславливает применение сплавов этого класса как материалов разнообразного назначения (табл.4.12).

Наиболее распространенным сплавом этого класса является сплав марки ВТ6 (Ti–6Al–V): около 50 % титановых сплавов, используемых в авиакосмической промышленности в России и за рубежом, составляют сплавы – аналоги ВТ6. Из них получают трубы, прутки, поковки, штамповки, плиты, листы, предназначенные для изготовления силовых деталей и конструкций в самолетостроении. Многие из α + β - сплавов применяются как жаропрочные в компрессорах авиационных двигателей.

Таблица 4.12

Применение и свойства титановых деформируемых сплавов

Группы сплавов по основному свойству	Класс
	α -сплавы	псевдо - α - сплавы	(α + β) - сплавы
Сплавы криогенного назначения	ВТ5-1	АТ2, АТ2-1	ВТ-6
Высокопрочные	-	-	ВТ16 (σв до 1250 МПа) ВТ6 (σв до 1150 МПа) ВТ22 (σв до 1350 МПа)
Высокотехнологичные	-	ОТ4-0, ОТ4-1	ВТ16, ВТ23
Жаропрочные (предельные рабочие температуры)	ВТ5-1	ВТ20 (до 450 - 500ºС) ВТ18 (до 600ºС)	ВТ14 (до 400ºС) ВТ3-1 (400 - 450ºС) ВТ8 (450 - 500ºС) ВТ9 (до 500ºС)