Свойства жаропрочных сплавов

Марка сплава	Механические свойства при 500° С			t, °С
	σв, МПа	σ100, МПа	σ0,2/100, МПа
ВТЗ-1	750	400	80	400
ВТ8	800	550	250	500
ВТ9	850	650	380	550
ВТ5-1	480	260	50	500

Обозначения: σ_в - прочность при растяжении; σ₁₀₀ - то же при длительном нагружении в течение 100 часов; σ_02/100- предел текучести при длительном нагружении в течение 100 часов; t - рабочая температура при дли­тельных испытаниях. Для сравнения приведены свойства сплава ВТ5-1 с α-структурой.

Двухфазные сплавы удовлетворительно обрабатываются реза­нием и свариваются. После сварки они требуют отжига для повы­шения пластичности сварного шва. (α+β)-сплавы куются, штампу­ются и прокатываются легче, чем сплавы с α- или β-структурой. Они поставляются в виде поковок, штамповок, прутков, листов, лент.

Однофазные β- сплавы не имеют промышленного применения, так как для получения устойчивой β-структуры они требуют легирования большим количеством изоморфных β-стабилизаторов (V, Мо, Ni, Та) - дорогих, дефицитных и обладающих высокой плотностью. Стоимость таких сплавов высока, и они имеют пониженную удельную прочность.

В настоящее время применяются так называемые псевдо-β-сплавы (ВТ15). В равновесном состоянии у сплава ВТ15 преобладает β- структу­ра с небольшим количеством α-фазы. Он имеет небольшую плотность - 4800 кг/м³ и оттого – высокую удельную прочность. Недостатки сплава - пониженная пластичность сварных швов и низкая термическая стабильность. Поставляется в виде листов, полос, прутков, поковок; рекомендован к длительной работе при температуре до 350 °С.

9.3.3.2. Литейные сплавы

У титановых сплавов хорошие литейные качества. Недостатком литейных титановых сплавов является большая склонность к погло­щению газов и высокая активность при взаимодействии со всеми формовочными материалами. Поэтому их плавка и разливка ведут­ся в вакууме или в среде инертных газов.

Для фасонного литья применяют сплавы, аналогичные по хими­ческому составу некоторым деформируемым - ВТ15Л, ВТЗ-1Л, ВТ14Л, а также специальные литейные сплавы - ВТЛ1, ВТ21Л.

У литейных сплавов, по сравнению с соответствующими деформируемыми, механические свойства худшие.

Самый дешевый и распространенный сплав - ВТ15Л - обладает хорошими литейными свойствами, он достаточно вязок и пластичен, но прочность его невысока. К наиболее прочным из промышленных сплавов относятся ВТЗ-1Л, ВТ21Л. Литейные сплавы применяются для изготовления трубных заготовок и различных фасонных отливок.

Рассмотренные примеры, безусловно, не исчерпывают всех возможностей применения титановых сплавов в ракетостроении. Од­нако и приведенные данные показывают широкие перспективы за­мены титановыми сплавами более тяжелых сталей и менее жаропроч­ных алюминиевых сплавов, предназначенных для ряда деталей ра­кетных конструкций [59 - 66].