Классификация титановых сплавов По структуре все являются твердыми растворами л.Э. В одной из аллотропических модификаций титанаили, однофазные и двухфазные.

1.  -сплавы

Прочность невысока, хорошо свариваются. термически стабильны

1. Чистые -сплавы, ТО не упрочняются, только легированием

2. С интерметаллидной фазой Ti₃Al–“- и наклепом

3. Псевдо--сплавы, легированы небольшим кол-вом-стабилизаторов. Могут закаливаться по мартенситному механизму, структура мартенситноподобная, не является пересыщенным твердым раствором.

1. +- сплавы

Упрочняются ТО: закалка + старение

3. -сплавы (структура в отожженном состоянии).

3.1. псевдо-- сплавы

По технологии производства

1. Деформируемые

2. Литейные

3. Порошковые

Деформируемые сплавы

ТО

1. Стабилизирующий отжиг 750-850 С для снятия напряжений.

2. Рекристаллизационный отжиг 700-800 С, t⁰>t_рекр, но не вышеt⁰перехода в-фазу во избежание роста зерна.

3. Изотермический отжиг, t⁰>t_рекр , охлаждение и выдержка при более низкойt⁰для стабилизации- фазы. Применяется для повышения термической стабильности.

4. Закалка, t⁰до- или+области, вода. Структура^/- пересыщенный твердый раствор л.э. вTi_(мартенсит).

В высоколегированных +- сплавах концентрация л.э. может быть выше критических значений, при которых Мн и Мк становятся ниже комнатнойt. В результате закалки из- областиструктура – переохлажденный твердый раствор^/.

5. Искусственное старение – из ^/ выделяется- фаза, понижающая твердость сплава или интерметаллидная, вызывающая охрупчивание. Или из твердого раствора^/выделяется мелкодисперсная-фаза, повышающая твердость и прочность.

6. ХТО: азотирование - для повышения износостойкости; диффузионная металлизация – для повышения жаростойкости.

 -сплавы (отожженные)

ВТ5-1 лучше всех по жаростойкости, ползучести, кислотостойкости, свариваемости.

Snулучшает технологические свойства.

Псевдо- -сплавы

ОТ-4

Наиболее технологичны (ОМД, сварка).

Zr,Nbповышают жаропрочность.

+ - сплавы

После отжига механическая смесь +- фаз.

ВТ6 высокий комплекс механических свойств.

ВТ8 жаропрочный.

ВТ16 два -стабилизатора, 25%- фазы. Высокотехнологичен, для сложных деталей.

ВТ22 50% - фазы. Самый прочный промышленный сплав.

 - сплавы

Высокая прочность, закаливаемость, вязкость.

Используются мало, только начинают.

4201 – уникальная химическая устойчивость в HCl,H₂SO₄. Для экономии никелевых сплавов.

Псевдо- - сплавы

 - структура в закаленном состоянии

Вводится большое количество ОЦК-металлов.

ВТ15 специального назначения,для длительной работы до 350 С.

Литейные сплавы

Хорошая жидкотекучесть.

Недостатки: поры, ликвация из-за активного взаимодействия с материалом формы и газами..

Для фасонного литья применяются технический титан и сплавы , псевдо-,+- сплавы.

ВТ5Л для фасонных отливок, длительно работающих до 400С., лучшие литейные свойства.

Порошковые

Уменьшение затрат, времени получения изделий. повышение комплекса мехсвойств, особенно сопротивление усталости.

3 способа:

1. элементарных порошков – мелкие сложные детали;

2. легированных порошков – крупные сложные детали;

3. быстрая кристаллизация.

Перспективные материалы, t_раб = 0,4t_пл. (1700).Maxt_рабпсевдо-- сплавов 590 С. Жаропрочность сравнима с никелевыми сплавами.

Применение алюминидов титана Ti₃Al,TiAl. ДобавкиY,Nd,Gd.

Табл.1. Деформируемые титановые сплавы

Сплав	Al	Mn	V	Mo	Cr	проч.	в, МПа	,%	KCU МДж/м2
 -сплавы отожженные
ВТ5-1	5	-	-	-	-	-	700-900	10-15	0.45-0,6
Псевдо- -сплавы отожженные
ОТ4	3	1,5	-	-	-	-	700-900	10-15	0,5-1
+ - сплавы , закалка+старение
ВТ6	6	-	4	-	-	-	1100-1150	15	0,4-0,8
ВТ8	6,5	-	-	3,5	-	0,3 Si	1100-1250	10-15	0,2-0,6
ВТ16	2,5	-	4,5	4,5	-	-	1250-1450	4-6	0,4-0,6
ВТ22	5	-	5	5	1	1Fe	1200-1600	4-12	0,3
 - сплавы отожженное
4201	-	-	-	33	-	-	860-900	16	0,8
Псевдо- - сплавы после старения
ВТ15	3	-	-	11	-	-	1300-1500	6	0,25

Табл.2. Литейные титановые сплавы

Сплав	Al	V	Mo	Cr	проч.	в, МПа	,%	KCU МДж/м2
ВТ1-0	-	-	-	-	-	450	15	0,5
ВТ5Л	5	-	-	-	-	700-900	6-13	0,3-0,7
ВТ14Л	5	1	3	0,5	0,5Fe	900	5	0,3
ВТЛ1	5	-	-	-	1Si	850	5	0,15
ВТ21Л	6,6	1,2	0,7	0,35	5Zr, 0,35Fe	1000	4	0,2

ПРИМЕНЕНИЕ

Авиация, космос – высокая удельная прочность.

Химия – коррозионная стойкость.

Электроника – напыление титана на электровакуумные приборы, сохранение высокого вакуума – газопоглощающая способность.

Криотехника - - сплавы работают при –253 С.

Атомные реакторы, генераторы со сверхпроводимостью – немагнитность.

Микромодульная аппаратура, электроды, впаянные в керамику – температурный к-т расширения как у керамики.