Алюминий

Особо чистый алюминий А999 содержит 99, 999 % Аl, его важнейшим свойством является низкая плотность, равная 2700 кг/м3, температура плавления составляет 6600С. В зависимости от концентрации в алюминии постоянных примесей Fe, Si, Cu, Zn, Ti выпускаются чистый алюминий марок А995, А99, А97, А95 и технический алюминий марок А8, А7, А6, А5, А0. Технический алюминий в виде листов, прутков, проволоки имеет марки АД0, АД1.

Механическая прочность алюминия возрастает с повышением содержания примесей так, что алюминий А995 имеет твердость 150 НВ, технический алюминий А0 – 250 НВ, пластичность изменяется соответственно от значения δ = 45% до δ = 25%. Эти показатели придают алюминию хорошую обрабатываемость давлением. Коррозионная стойкость алюминия находится на высоком уровне благодаря тому, что на воздухе он окисляется с образованием поверхностного защитного слоя оксида Al2O3. Кроме этого, алюминий обладает высокими значениями теплопроводности и электропроводимости. Из-за малой прочности технический алюминий применяется для изготовления малонагруженных, неответственных деталей и элементов конструкций, а также фольги, электропроводов, кабелей, шин.

Сплавы алюминия содержат, в основном, добавки Cu, Mg, Si, Mn и по своим технологическим свойствам разделяются на деформируемые и литейные. Алюминий не обладает полиморфизмом, вследствие чего упрочнение сплавов может достигаться термической обработкой, создающей пересыщенные твердые растворы, с последующим их распадом и выделением дисперсных упрочняющих частиц либо фаз. Термическое разупрочнение при необходимости осуществляется за счет коагуляции фаз. По этому признаку среди сплавов алюминия выделяют упрочняемые и неупрочняемые термической обработкой.

Д е ф о р м и р у е м ы е алюминиевые сплавы обладают высокой пластичностью, поэтому легко подвергаются многим видам холодной или горячей обработки давлением: прокатке, прессованию, волочению, ковке, штамповке. Кроме получения изделий определенной формы, такая обработка позволяет изменять структуру и придавать сплавам заданные свойства. При этом создаются предпочтительная ориентировка зерен и упрочняющих частиц, повышенная плотность дислокаций, устраняются макро- и микродефекты структуры.

Упрочняемые термической обработкой сплавы алюминия содержат в качестве компонентов Cu, Zn, Mg, Si. Это создает возможность применять для упрочнения сплавов закалку и старение, а для разупрочнения – отжиг.

Закалка предусматривает нагрев изделий до температур, обеспечивающих растворение компонентов в алюминии, с последующим быстрым охлаждением для образования пересыщенного твердого раствора и некоторого повышения прочности. Температура нагрева под закалку зависит от концентрации компонентов в сплавах и для большинства из них составляет 5000С.

Старение заключается в длительной выдержке изделий при нормальной температуре (естественное старение) либо в нагреве до температур 150…2000С с меньшей выдержкой (искусственное старение). В этих условиях происходит распад пересыщенного раствора с образованием в структуре упрочняющих пластинчатых зон, обогащенных компонентами сплава (зоны Гинье – Престона), и дисперсных частиц интерметаллидных соединений компонентов. За счет такого упрочнения твердость сплавов возрастает от 300 НВ до 1500 НВ, прочность – от σВ = 130 МПа до σВ = 600 МПа.

Отжиг сплавов состоит в нагреве до температур 400…5000С и последующем медленном охлаждении. Благодаря этому структура сплавов приближается к равновесному состоянию, чем улучшается пластичность и уменьшается склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением.

В зависимости от химического состава и свойств деформируемые сплавы алюминия разделяют на дуралюмины, авиали, высокопрочные, ковочные, жаропрочные. В маркировке дуралюминов применена буква ״Д״, высокопрочные сплавы маркируются буквой ״В״, другие сплавы обозначаются буквами ״АК״, цифры после букв указывают номер сплава.

Дуралюмины представляют сплавы системы Al – Cu – Mg с хорошим сочетанием прочности и пластичности. Наличие Cu в количестве 2,2…4,9% создает вместе с Mg упрочняющие фазы при термообработке, придавая сплавам склонность к хрупкому растрескиванию и коррозии под напряжением. Соответственно химическому составу и свойствам дуралюмины Д1 и Д16 применяются для деталей несущих конструкций в авиационной и других видах промышленности, дуралюмины Д17 и Д19 – для изделий, испытывающих действие повышенных температур, сплавы Д18 и В65 – для изготовления заклепок.

Авиали являются сплавами системы Al – Mg – Si с повышенной пластичностью и коррозионной стойкостью. Сплав АВ применяется для изделий сложной формы, при штамповке которых необходима высокая пластичность. Для деталей, подверженных действию атмосферной коррозии, а также имеющих декоративно-облицовочное назначение, используются сплавы АД31, АД32.

Высокопрочные сплавы В95, В93, В96Ц1 изготовляются на основе системы Al – Zn – Mg – Cu, что придает им большую прочность с временным сопротивлением sВ = 600…700 МПа. Поэтому они применяются для нагруженных ответственных деталей типа рам и корпусов.

Ковочные сплавы системы Al – Mg – Si – Cu обладают хорошей пластичностью, свариваемостью и стойкостью к образованию трещин при горячей обработке давлением. Сплавы АК6 и АК8 служат для изготовления методом штамповки сложных, нагруженных деталей типа крыльчаток, патрубков, каркасов с применением сварки.

Жаропрочные сплавы типа АК4-1 системы Al – Cu – Mg – Fe – Ni хорошо деформируются в горячем состоянии и сопротивляются коррозии. Они сохраняют прочность при температурах до 3000С и применяются для изготовления деталей, испытывающих термомеханические нагрузки.

Неупрочняемые термической обработкой сплавы выплавляются на базе систем Al – Mn и Al – Mg. Сплавы обладают повышенной прочностью, высокой коррозионной стойкостью, пластичностью, свариваемостью. Термическая обработка не упрочняет такие сплавы из-за ограниченной концентрации Mn и Mg в твердом растворе, а также недостаточной дисперсности интерметаллидных фаз. Значительное упрочнение сплавов происходит за счет наклепа, возникающего при холодной пластической деформации в процессе изготовления деталей.

Сплавы системы Al – Mn типа АМц имеют удовлетворительную прочность и применяются для изготовлениямалонагруженных емкостей, резервуаров, трубопроводов.

Сплавы системы Al – Mg, включающие АМг2, АМг3, АМг4, АМг5, Амг6, обладают более высокой прочностью, которая возрастает с увеличением содержания Mg, обозначенного в процентах цифрой марки сплава. Поэтому они используются при изготовлении средненагруженных рам, каркасов, стоек, корпусов.

Л и т е й н ы е алюминиевые сплавы имеют повышенное содержание компонентов Si, Mg, Cu, с добавками Mn, Ti, Zr, что создает эвтектику в структуре сплавов. Благодаря этому в расплавленном состоянии они обладают хорошими литейными свойствами: высокой жидкотекучестью, малой склонностью к усадке, небольшой склонностью к ликвации. Такие сплавы широко применяются для изготовления ответственных отливок сложной формы различного назначения. Для улучшения механических свойств изделия из литейных сплавов подвергают термической обработке, чаще всего закалке и старению. В маркировке литейных алюминиевых сплавов используются буквы АЛ, последующие цифры обозначают номер сплава. По характеру свойств литейные алюминиевые сплавы разделяют на несколько основных групп: герметичные, высокопрочные, жаропрочные, коррозионностойкие.

Герметичные сплавы на основе системы Al – Si называются силуминами, они имеют наилучшие литейные свойства, а отливки из них – высокую плотность. Двойной сплав АЛ2 характеризуется невысокой прочностью на уровне σВ = 160МПа и не упрочняется термической обработкой, из-за чего он применяется для неответственных, малонагруженных деталей. Специальные силумины АЛ4 и АЛ9 имеют добавки Mg и Cu, что придает им термоупрочняемость до значения σВ = 260МПа и позволяет использовать для литья ответственных деталей среднего габарита. Сплав АЛ34 с прочностью σВ = 360МПа служит для получения крупных отливок, сплав АЛ32 с повышенной обрабатываемостью резанием применяется для изготовления корпусных деталей сложной формы. Сплав ВАЛ-8 содержит добавки Cu, Zn, а также микродобавки Ti и Be, что придает ему качества наиболее герметичного и прочного сплава, предназначенного для нагруженных, ответственных деталей.

Высокопрочные сплавы системы Al – Cu после термической обработки приобретают большую прочность, но пониженные литейные свойства. Сплав АЛ7 содержит добавки Fe и Si, обеспечивающие его прочность σВ = 260 МПа, из-за повышенной хрупкости он применяется для литья небольших деталей простой формы. В сплав АЛ19 введены Mn и Ti, чем достигаются большая прочность σВ = 360 МПа, удовлетворительная пластичность δ = 8% и повышенная жаропрочность. С учетом этих свойств сплав АЛ19 предназначается для изготовления крупногабаритных, ответственных, высоконагруженных деталей, испытывающих действие как низких, так и повышенных температур.

Жаропрочные сплавы относятся к системе Al – Cu с добавками Mg, Mn, Ni так, что за счет термической обработки они приобретают высокие значения механических свойств и жаропрочности. Сплавы АЛ1, АЛ3, АЛ5, АЛ33 обладают прочностью до величины σВ = 300 МПа и жаропрочностью до 3000С, коррозионная стойкость их понижена, область применения включает детали, испытывающие действие повышенных механических и термических нагрузок.

Коррозионностойкие сплавы базируются на системе Al – Mg которая обеспечивает удовлетворительную прочность, хорошую пластичность и высокую коррозионную стойкость. Сплавы АЛ8, АЛ27 характеризуются коррозионной стойкостью в условиях влажной атмосферы, растворах солей, кислот и щелочей, сплавы АЛ13, АЛ22 имеют добавку Si, улучшающую их литейные качества. Для повышения механических свойств и жаростойкости используется система Al – Mg – Zn, в соответствии с которой сплав АЛ24 приобретает улучшенные показатели прочности и пластичности, свариваемости и жаростойкости при высокой коррозионной стойкости. Это позволяет применять такие сплавы для получения ответственных литых деталей, работающих в сложных условиях действия коррозии, повышенных механических нагрузок и температур.

Медь

Чистая медь М00 содержит 99,99% Cu, основные достоинства меди – высокая электропроводимость, характеризуемая очень малым удельным электросопротивлением ρ = 0,0172 · 10-6 Ом · м, и большая теплопроводность, составляющая = 390 Вт/мּ0С. По концентрации примесей Ni, Zn, Sb, Sn, Pb, O2, S и др. выплавляемая техническая медь разделяется на марки М0, М1, М2, М3 и выпускается в виде листов, прутков, проволоки. Примеси сильно снижают электропроводимость меди, поэтому для изделий электротехники производится бескислородная медь М0б (0,001 % О2) и раскисленная медь М1р (0,01 % О2). Горячедеформированная медь имеет малую прочность σВ = 220 МПа, высокую пластичность δ = 50% и обрабатываемость давлением, плохие литейные свойства и обрабатываемость резанием. Поэтому медь применяется для изготовления уплотнительных и теплопроводящих прокладок, колец, а также фольги, электропроводов, кабелей, шин.

Сплавы меди по своему химическому составу и свойствам разделяют на три основных группы: латуни – сплавы меди с цинком в качестве главного компонента и некоторыми дополнительными элементами, бронзы – сплавы меди с различными компонентами, включая цинк, а также медно-никелевые сплавы. Медные сплавы характеризуются высокими показателями физико-механических свойств, коррозионной стойкости, износостойкости, технологических качеств, поэтому они получили распространение при изготовлении деталей специального назначения в приборо- и машиностроении. В зависимости от технологических свойств латуни и бронзы делятся на деформируемые и литейные.

Л а т у н и, содержащие только цинк, относятся к двойным латуням, при наличии нескольких компонентов сплавы считаются специальными латунями с более высоким уровнем свойств. Маркировка двойных латуней предусматривает букву ״Л״ и число, указывающее содержание меди в целых процентах. Марки специальных латуней после буквы ״Л״ включают буквенные обозначения других компонентов и числа, соответствующие их содержанию в целых процентах.

Двойные латуни, содержащие менее 39% Zn, что составляет предел его растворимости в меди, имеют однофазную структуру α-твердого раствора с хорошими показателями прочности σВ = 300 МПа и пластичности δ = 50%. С повышением содержания Zn в структуре появляется β/-фаза на базе электронного соединения CuZn, и структура становится двухфазной – (α + β/), что повышает прочность до σВ = 400МПа и снижает пластичность сплавов до δ = 40%. Если концентрация Zn превысит 45%, то в структуре образуется одна фаза β/, вызывающая в сплавах снижение прочности и увеличение хрупкости.

Однофазные латуни выпускаются в виде холоднокатаных, протянутых или прессованных изделий: листов, полос, лент, прутков, проволоки. Из латуней Л96 (томпак) и Л80 (полутомпак) изготовляются трубки, сильфоны, гильзы, сетки, а также декоративные детали, где используются хорошая полируемость и золотистый блеск этих латуней. Латуни Л70, Л68, Л63 с повышенной коррозионной стойкостью применяются для деталей химической аппаратуры, трубопроводов, крепежных изделий.

Двухфазные латуни Л60, Л59 имеют увеличенные показатели прочности и износостойкости, но пониженную пластичность. Поэтому для изготовления из них более прочных деталей типа патрубков, втулок, валов применяется горячая обработка давлением.

Специальные латуни содержат Al, Mn, Ni, Si, Sn, Fe, Pb общим количеством 1…2%, иногда до 5 %. Это создает двухфазную структуру и повышает их прочность до значения σ = 785МПа с уменьшением пластичности до величины δ = 8…10%, увеличивает упругость, износостойкость, коррозионную стойкость.

Деформируемые латуни в отожженном состоянии обладают высокой пластичностью и хорошо обрабатываются давлением. Алюминиевые латуни ЛА85-0,5, ЛА77-2, высокопрочная ЛАН59-3-2 имеют повышенную коррозионную стойкость и применяются для деталей электротехнического и химического машиностроения, латунь ЛАНКМц75-2-2,5-0,5-0,5 с хорошей упругостью используется для пружинных деталей. Из марганцовистых сплавов латунь ЛЖМц59-1-1 обладает высокой износостойкостью, латуни ЛМц58-2, ЛМцА-59-3-1 и кремнистая латунь ЛК80-3 – коррозионной стойкостью, их применяют в авиастроении, судостроении, а также для армирующих и крепежных деталей. Оловянистые латуни ЛО90-1, ЛО70-1 (морская или адмиралтейская латунь), ЛО62-1 с высокой обрабатываемостью давлением и коррозионной стойкостью в пресной и морской воде используются для изготовления теплотехнической аппаратуры и деталей судостроения. Свинцовистые латуни хорошо обрабатываются резанием и обладают высокой износостойкостью так, что латуни ЛС74-3, ЛС-64-2, ЛС60-1, ЛС59-1 (автоматная латунь) применяют в часовой и автомобильной промышленности для зубчатых колес, втулок, крепежных деталей.

Литейные латуни содержат те же элементы, что и деформируемые, отличаясь повышенным содержанием Zn и других элементов. Это сужает температурный интервал кристаллизации сплавов и придает им высокие литейные свойства. В маркировке литейных латуней вслед за первой буквой
״Л״ указывается содержание цинка буквой ״Ц״ и числом, затем буквой с числом обозначается содержание каждого из остальных элементов. Латуни ЛЦ23А6Ж3Мц2, ЛЦ36Мц2О2С2 характеризуются высокой прочностью и применяются для изготовления зубчатых колес, червячных винтов, гаек. Латуни ЛЦ40Мц3Ж, ЛЦ40С обладают повышенными литейными свойствами и служат для получения деталей сложной формы, латунь ЛЦ30А3 используется для литья коррозионностойких деталей.

Б р о н з ы разделяются по химическому составу на оловянистые, содержащие Sn в качестве главного компонента сплавов, и безоловянистые, где не содержится Sn среди компонентов, включающих Al, Fe, Ni, P, Si, Pb, Be, Cr. По технологическому признаку бронзы разделяются на деформируемые и литейные. Маркировка деформируемых бронз предусматривает буквы ״Бр״ и последующие буквы, обозначающие наличие компонентов, за которыми следуют цифры, указывающие их содержание в процентах. Литейные бронзы в маркировке имеют буквы, после каждой из которых стоит цифра, характеризующая содержание компонента.

Оловянистые бронзы могут содержать до 10 % Sn, что позволяет придать им структуру α-твердого раствора, сочетающего высокую прочность при значении σВ = 490 МПа и большую пластичность величиной δ = 65%. Для удешевления оловянистых бронз содержание олова в них снижается до 3–8%, высокий уровень механических и технологических свойств сохраняется благодаря добавкам P, Zn, Pb, N. Повышенное количество олова и добавок создают в структуре эвтектоидные включения (α + β) с интерметаллидной
β - фазой Cu38Sn8.

Деформируемые оловянно-фосфористые бронзы БрОФ8-0,3, БрОФ6,5-0,4 используются для изготовления сеток, пружин, биметаллических деталей, бронза БрОФ7-0,2 – для высоконагруженных зубчатых колес, втулок, прокладок, бронза БрОФ4-0,25 – для трубок и пружин контрольно-измерительных приборов. Оловянно-цинковая бронза БрОЦ4-3 применяется для лент, полос, прутков электротехнического назначения, для токоведущих контактов, пружин штепсельных разъемов, деталей точной механики; оловянно-цинково-свинцовистые бронзы БрОЦС4-4-2,5, БрОЦС4-4-4 служат для изготовления втулок и подшипников в автомобильной промышленности.

Литейные бронзы БрО3Ц7С5Н, БрО3Ц12С5б БрО5Ц5С5 применяются для получения отливок в повышенными антикоррозионными и антифрикционными свойствами. Нестандартные бронзы БрО19, БрО10Ф1, БрО8Ц4, БрО6Ц6С3, БрО5С25 с особо высокими качествами используются для деталей пароводоарматуры, подшипников, для сложных отливок ответственного назначения.

Безоловянистые бронзы по свойствам могут превосходить оловянистые бронзы благодаря введению других элементов. Если их содержание не превышает предела растворимости в меди, то структура сплава представляет α - твердый раствор с высокой прочностью до величины σВ = 590 МПа и пластичностью δ = 50%. При повышенных концентрациях компонентов в структуре могут возникать интерметаллиды в составе эвтектоидных включений, что улучшает литейные свойства.

Деформируемые безоловянистые алюминиевые бронзы БрА5, БрА7 с повышенной упругостью применяются для пружин, мембран, сильфонов, а также для деталей, испытывающих воздействие коррозионно-активных сред и повышенных температур. Добавки железа придают алюминиевым бронзам увеличенную прочность, марганца – коррозионную стойкость, никеля – износостойкость так, что бронзы БрАЖ9-4, БрАЖМц3-1,5, БрАЖН10-4-4 служат для получения нагруженных ответственных деталей типа зубчатых колес, винтовых червяков, клапанов, втулок. Бериллиевые бронзы БрБ2, БрБНТ1,9 с небольшими добавками Ni и Ti отличаются высокими механическими и технологическими свойствами, коррозионной стойкостью и износостойкостью, поэтому используются для ответственных, тяжелонагруженных пружин, контактов, кулачков, шестерен. Кремнистые бронзы БрКМц3-1, БрКН1-3 с добавками Mn и Ni приобретают высокие механические и коррозионные свойства, которые сохраняются при низких и повышенных температурах. Это позволяет применять их для многих ответственных деталей приборов, машин и оборудования.

Литейные безоловянистые бронзы БрА10Ж3Мц2, БрА11Ж6Н6, БрА10Мц2, БрС30 с хорошими литейными свойствами используют для литья ответственных, тяжелонагруженных деталей сложной формы: втулок, зубчатых колес, винтовых червяков, клапанов.

М е д н о - н и к е л е в ы е сплавы по назначению разделяют на конструкционные и электротехнические. К первой группе относятся коррозионностойкие и высокопрочные сплавы типа мельхиор, нейзильбер, куниаль, во вторую группу входят резистивные сплавы константан, манганин и сплав копель для термопар. Все эти сплавы имеют структуру с достаточной пластичностью и обрабатываются методами давления в холодном либо горячем состоянии.

Конструкционные сплавы с высокой коррозионной стойкостью включают мельхиоры МН19, МНЖМц30-1-1, применяемые для деталей теплообменной и химической аппаратуры, точной механики, медицинских устройств и инструмента. Нейзильберы МНЦ15-20 и МНЦС16-29-1,8 содержат Zn, повышающий механические свойства, и Pb, улучшающий обрабатываемость резанием. Благодаря таким свойствам нейзильберы используются для деталей электрорадиотехнических приборов, медицинской техники, часовой промышленности. Куниаль А МНА13-3 и куниаль Б МНА6-1,5 эффективно упрочняются термообработкой за счет изменения растворимости Al в зависимости от температуры и применяются для получения высокопрочных и упругих деталей электротехнического назначения. Сплавы МН95-5, МНЖ5-1 имеют высокую сопротивляемость действию коррозии под напряжением, поэтому служат для изготовления деталей теплотехнических и судостроительных конструкций.

Электротехнические сплавы для резисторов обладают высоким удельным электрическим сопротивлением и малым температурным коэффициентом электросопротивления. Для технических резисторов используют сплав ТБ марки МН16 и нейзильбер МНЦ15-20, для прецизионных резисторов – константан МНМц4,0-1,5 и манганин МНМц3-12. Термоэлектроды термопар и удлиняющих проводов должны иметь большое значение термоэлектродвижущей силы и высокую коррозионную стойкость в рабочей среде. Из медно-никелевых сплавов такими свойствами характеризуется сплав копель МНМц43-0,5, используемый в паре с технической медью М1.

Титан

Технический титан выпускается в виде листов, прутков, проволоки под двумя марками: ВТ1-00, имеющий 99,53% Ti, и ВТ1-0, в котором содержится 99,46% Ti. Важнейшим достоинством титана является сочетание малой величины плотности r = 4500 кг/м3, высоких значений прочности sв = 450…550 МПа, пластичности d = 25%, ударной вязкости КСU = 1,2 МДж /м2 и коррозионной стойкости. Во многих агрессивных растворах солей, кислот, щелочей стойкость титана обеспечивается за счет образующейся поверхностной защитной пленки диоксида TiO2. Благодаря этим физико-химическим свойствам титан отличается особым качеством – биологической совместимостью с тканями и жидкостями организма человека.

При действии холода прочность титана увеличивается, повышение температуры вызывает ее снижение и, кроме того, придает титану способность к газопоглощению – геттерные свойства. Титан характеризуется хорошей обрабатываемостью давлением, удовлетворительным уровнем свариваемости и литейных свойств, плохой обрабатываемостью резанием.

Применение технического титана связано, прежде всего, с его высокой коррозионной стойкостью, геттерными свойствами, биологической совместимостью. В связи с этим из титана получают изделия химического производства и судостроения, радиотехнической и электронной промышленности, биомедицинской техники.

Сплавы титана приобретают повышенную прочность за счет добавок Mn, Fe, Al, Cr, увеличенные показатели кислото- и жаростойкости благодаря введению Mo, Zr. Титан обладает полиморфизмом так, что при температурах до 882,5 оС существует модификация Tia с кристаллической решеткой ГПУ, при более высоких температурах образуется Tib c решеткой ОЦК. Сплавы титана с алюминием, расширяющим область существования a - фазы, имеют однофазную структуру твердого раствора легирующих элементов в Tia. Сплавы, содержащие Al, Mn, Fe, Cr, Mo, обладают двухфазной - структурой, где также имеется твердый раствор легирующих элементов в Tib.

Термическая обработка титановых сплавов включает отжиг для улучшения однородности, стабильности структуры и для снятия внутренних напряжений, а также закалку и старение двухфазных сплавов для их упрочнения за счет выделения вторичных фаз. По технологическим свойствам титановые сплавы разделяются на деформируемые и литейные.

Д е ф о р м и р у е м ы е титановые сплавы благодаря хорошей пластичности применяются для получения листов, полос, профилей, прутков, труб, проволоки, поковок методами прокатки, волочения, прессования, штамповки.

Однофазные a-сплавы имеют в качестве основного компонента Al, а также добавки Sn или Zr. Они не упрочняются термической обработкой и характеризуются средним уровнем прочности при ограниченной пластичности. Из-за этого перед их обработкой давлением требуется нагрев до температур 600…800 оС, полученные изделия подвергаются отжигу при температурах 700…850 оС. Сплавы ВТ5 и ВТ5-1, имеющий добавку Sn, обладают прочностью sв= 750…1000 МПа и жаропрочностью до 450 оС. Сплавы ОТ4 и ОТ4-1 содержат добавки Mn, Mo, V, Nb, что создает в них небольшую долю
b-фазы, улучшает пластичность и позволяет применять холодную обработку давлением. Сплав ВТ20 за счет добавки Zr приобретает прочность до 1150 МПа и жаропрочность до 500 оС.

Двухфазные (α+β) - сплавы содержат наряду с Al повышенное количество β-стабилизаторов: Fe, Mo, Cr, Mn, V. Значительная доля β-фазы в сплавах придает им высокую пластичность и улучшает обрабатываемость давлением. Полученные изделия после закалки в воде с температуры 9000С и старения при температуре 5000С приобретают высокую прочность величиной до 1400МПа за счет распада β-фазы и образования вторичной, мелкодисперсной α-фазы. К этой группе относятся высокопрочные сплавы ВТ6, ВТ14, ВТ16, ВТ22 и жаропрочные сплавы ВТ3-1, ВТ8, ВТ9. Сплав ВТ15 отличается увеличенным содержанием β-стабилизаторов, что придает ему после закалки и старения наибольшую прочность – σВ=1800МПа.

Л и т е й н ы е титановые сплавы применяются для изготовления методами литья изделий, имеющих сложную форму и внутренние полости. Получаемые отливки имеют плотную, прочную структуру благодаря хорошим литейным свойствам сплавов: большой жидкотекучести, пониженной склонности к усадке и к ликвации. К недостаткам титановых сплавов относятся увеличенная активность химического взаимодействия с формовочными материалами и способность к газопоглощению при высоких температурах.

Такими литейными качествами обладают технический титан и многие деформируемые титановые сплавы так, что при изготовлении отливок маркировка сплавов дополняется буквой ״Л״: ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ6Л, ВТ14Л, ВТ3-1Л. По сравнению с изделиями, полученными методами давления, отливки из тех же сплавов характеризуются более крупнозернистой структурой и меньшими значениями механических свойств, упрочняющая обработка для них не применяется. Для особо ответственных отливок могут применяться специальные литейные титановые сплавы.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  




Подборка статей по вашей теме: