Титан ВТ20

Марка: ВТ20 Класс: Титановый деформируемый сплав
Использование в промышленности: детали, длительно работающие при температуре до 500°; коррозионная стойкость хорошая; класс по структуре псевдо α
Химический состав в % сплава ВТ20
Fe до 0,3
C до 0,1
Si до 0,15
Mo 0,5 - 2
V 0,8 - 2,5
N до 0,05
Ti 84,938 - 91,7
Al 5,5 - 7
Zr 1,5 - 2,5
O до 0,15
H до 0,012
Дополнительная информация и свойства
Твердость материала: HB 10 -1 = 255 - 341 МПа
Свариваемость материала: без ограничений.
Механические свойства сплава ВТ20 при Т=20oС
Прокат Размер Напр. σв(МПа) sT (МПа) δ5 (%) ψ % KCU (кДж / м2)
Пруток

950-1150 840 10 25 450
Физические свойства сплава ВТ20
T (Град) E 10- 5 (МПа) a 10 6 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м3) C (Дж/(кг·град)) R 10 9 (Ом·м)
20 1.12
8 4450
1110
100
8.3 8.8


200
8.3 10.2
0.587
300
9 10.9
0.628
400
9.2 12.2
0.67
500
9.3 13.8
0.712
600
9.5 15.1


Легирование металла шва титана ВТ20 при сварке: сплав ВТ20 системы Al-Мо-V-Zr является типичным сплавом с малым содержанием изоморфных p-стабилизаторов в пределах их растворимости в а-фазе. Количество остаточной в-фазы в нем незначительно, поэтому при всех видах ручной и автоматической сварки, без присадочного металла и с введением низколегированных присадочных проволок, металл шва и околошовной зоны имеет игольчатое строение а`-фазы, крупнозернистое в металле шва и более мелкозернистое в зоне термического влияния.

При сварке металла толщиной до 5,0 мм используют присадку из а-сплава Ti - 3,0%Al, для больших толщин применяют проволоки систем Ti-Al-V-Zr или Ti-Al-V-Mo-Zr с пониженным содержанием Al по сравнению с основным металлом (табл. ниже). При сварке сплава ВТ6С толщиной более 10-12 мм использование нелегированной проволоки либо проволоки, легированной а-стабилизатором - алюминием в количестве 2-4%, существенно понижает прочность металла шва по сравнению с прочностью основного металла. Шов имеет большой запас пластичности, но не воспринимает упрочняющей термической обработки.

Таблица 14

Механические свойства сварных соединений сплава ВТ20, выполненных аргоновой сваркой с присадочным металлом различного состава

Вид сварки Состав присадочного металла σв, кгс/мм² α° aн, кгс⋅м/см² αт.у., кгс⋅м/см²
δ = 1,2 мм
Основной металл 107,8‒115,5 40-54


110,7 48

Автоматическая 3,98Al; 2Zr; 0,83Mo; 0,91V 113,4‒115,0 44‒83


114,3 57

Ручная То же 114,2‒114,4 28‒50


114,3 39

Автоматическая 4,74AI; 1,35Zr 1,92V 116,2-116,4 49‒ 62


116,3 55

Ручная То же 108,4‒ 110,1 40‒ 61


109,2 50,5

δ = 3 мм
Основной металл 109‒ 111,2 32‒ 31 4,6‒ 4,9


110,5 33 4,7
Автоматическая 3,98Al; 2Zr; 0,83Mo; 0,91V 107‒ 108,2 30‒ 38 4,7‒ 5,7


107,6 34 5,2
Ручная То же 107,8‒ 107,6 25‒ 29


107,7 27

Автоматическая 4,74AI; 1,35Zr 1,92V 109,1‒ 110,9 26‒ 34


110,0 30

Ручная То же 104,5‒ 107,1 24‒ 40 5,1‒ 6,5


105,8 32‒ 31 5,8
δ = 4 мм
Автоматическая Ti ‒ 3Al 107‒ 109 3,6‒ 6,0 3,2‒ 3,5


108
4,8 4,2
δ = 5 мм
Основной металл 116,7‒117,9 20‒ 33 4‒ 4


117,3 26 4
Автоматическая 3,98Al; 2Zr; 0,83Mo; 0,91V 105,5‒ 112,9 4,9‒ 5,4


109,2
5,1
Ручная То же 103,5‒ 107,7 5,5‒ 6,5


105,6
6,0
Автоматическая 4,74AI; 1,35Zr 1,92V 111,7‒ 114,5 4,6‒ 5,5


113,1
5,1
Ручная То же 104,3‒ 108,2 5,1‒ 6,2


106,1
5,6
δ = 7 мм
Автоматическая Ti ‒ 3Al 102‒ 104 3,8‒ 6,0 3,5‒ 5,7


103
4,9 4,6
δ = 10 мм
Автоматическая Ti ‒ 2Al ‒ 2Zr ‒ 1Mo ‒ 1V 102‒ 103


102,5



Ti ‒ 3Al 100‒ 101 4,8‒ 6,7 4,4‒ 6,2


100,5
5,7 5,3
δ = 20 мм
Автоматическая То же 91‒ 93 3,0‒ 3,5


92
3,2

Примечания: 1. В числителе указаны минимальные и максимальные значения из пяти результатов; в знаменателе - средние значения.
2. αт.у. - удельная работа разрушения образцов с трещиной.

Краткие обозначения:
σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
  ε - относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 - предел упругости, МПа
  Jк - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 - предел текучести условный, МПа
  σизг - предел прочности при изгибе, МПа
δ5,δ4,δ10 - относительное удлинение после разрыва, %
  σ-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж - предел текучести при сжатии, МПа
  J-1 - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν - относительный сдвиг, %
  n - количество циклов нагружения
sв - предел кратковременной прочности, МПа   R и ρ - удельное электросопротивление, Ом·м
ψ - относительное сужение, %
  E - модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2   T - температура, при которой получены свойства, Град
sT - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа   l и λ - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB - твердость по Бринеллю
  C - удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV
- твердость по Виккерсу   pn и r - плотность кг/м3
HRCэ
- твердость по Роквеллу, шкала С
  а - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С
HRB - твердость по Роквеллу, шкала В
  σtТ - предел длительной прочности, МПа
HSD
- твердость по Шору   G - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа
Наверх
Напишите нам