Титан и сплавы на основе титана

Наряду с высокой прочностью, пластичностью и низкой плотностью (почти в 2 раза ниже, чем у железа) титан является весьма тугоплавким металлом. Его температура плавления почти в три раза выше, чем у алюминия и магния и на 200°С выше, чем у железа.

Именно температурой плавления определяется поведение материала при нагреве, При температурах 600 – 700°С, когда алюминий и магний уже находятся в жидком состоянии, титан сохраняет свои свойства и работоспособность. По коррозионной стойкости он превосходит нержавеющую сталь. Поэтому титан широко используется в авиационной, ракетной и космической технике, в химической промышленности и судостроении. Из титана изготовляют обшивку фюзеляжа и крыльев сверхзвуковых самолетов, лопатки и диски компрессоров и др.

В соответствии с технологией изготовления титан металлургическим производством поставляется в виде губчатого титана (титановая губка – ТГ). Маркируется губчатый титан буквами ТГ и цифрой, обозначающей твердость по Бринеллю (НВ). Чем выше твердость, тем больше у титана примесей: ТГ-90, ТГ-100, ТГ-110, ТГ-120, ТГ-130, ТГ-150.

Монолитный титан и его сплавы подразделяются на деформируемые и литейные. Согласно с ГОСТ 19807-74 (91)титан изготовляют следующих марок: ВТ1-00 (99,53 % Ti), ВТ1-0 (99,48 % Ti). Прочность чистого титана находится в пределах 300 – 380 МПа при высокой пластичности δ = 20 – 30%.

Титановые сплавы выпускаются 14 марок, которые обозначаются буквами ВТ,ОТ или ПТ и цифрой ,обозначающей порядковый номер. Буквы В,О и П указывают на организацию-разработчика этих сплавов. Если после порядкового номера стоит буква С или через тире цифра 0 или 1, то это указывает на модификацию сплава. Состав титановых сплавов достаточно сложен и согласно с ГОСТ оговаривается до 10 элементов. Но основными легирующими являются алюминий, молибден и ванадий. В меньших количествах вводятся хром, цирконий и марганец.

Химический состав и механические свойства некоторых титановых сплавов.

Марка	Нормальный химический состав в %	Механические свойства		Вид полуфабриката
		σв, МПа	δ, %
ВТ5	5Al	790-950	10	Литье
ВТ5-1	5 Al, 2,5 Sn	750-950	10	Листы
ОТ4	4 Al, 1,5 Mn	700-900	12	Листы
ВТ3-1	5,5 Al, 2 Cr , 2 Mo, 1 Fe, 0,25 Si	1000-1200		Поковки
ВТ6	8 Al, 4 V	950-1100	8	Поковки
ПТ-7М	2,0 Al, 2,5 Zr	1050-1250	9	Поковки

Литейные титановые сплавы применяются для производства отливок. Маркируются литейные титановые сплавы буквами ВТ и цифрой, обозначающей порядковый номер, после которой ставится буква Л. Разработано 8 марок литейных титановых сплавов: ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ6Л, ВТ14Л, ВТ20Л, ВТ3-1Л, ВТ9Л, ВТ21Л.

БАББИТЫ

Баббитами называются антифрикционные сплавы на основе олова или свинца. Баббиты обозначают буквой Б, справа от которой ставится цифра, показывающая процент олова, или буква, характеризующая специальный элемент, входящий в сплав. Например, Б83, Б16, Б6 означает, что в эти баббиты входит соответственно 83, 16 и 6% олова. БН означает, что сплав содержит никель, БТ – теллур и т.д., т.е. обозначение носит условный характер, не показывая полностью состав сплава.

Химический состав и применение баббитов.

Марка	Sb	Cu	Cd	Pb	Sn	Другие элементы	Назначение
1	2	3	4	5	6	7	8
Б83	10-12	5,5-6,5	-	-	Осталь- ное	-	Для заливки подшипников особо нагруженных машин
Б89	7,25-8,25	2,5-3,5	-	-		-
1	2	3	4	5	6	7	8
БН	13-15	1,5-2,0	1,25-1,75	Остальное	9-11	0,75-1,25	Для заливки подшипников машин средней нагруженности
БТ	14-16	0,7-1,1	-		9-11	0,05-0,20	Для подшипников тракторных и автомобильных двигателей
Б16	15-17	1,5-2,0	-		15-17	-	Для заливки подшипников машин средней нагруженности
Б6	14-16	2,5-3,0	1,75-2,25		5-6	0,6-1,0	Для подшипников машин нагруженных сравнительно мало
БКА	-	-	0,85-1,25 кальций	-	0,6-0,9	0,05-0,20	Для подшипников с максимальным давлением 100 кг/см2
БК2	-	-	0,35-0,55 кальций	1,5-2,5	0,25-0,50	0,04-0,09

26