Сплав на основе титана
(19)SU(11)1005487(13)A1(51) МПК 5 C22C14/00(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 27.12.2012 - прекратил действиеПошлина:
(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА
Изобретение относится к металлургии титановых сплавов, а именно к титановым сплавам, предназначенным для применения в качестве конструкционных материалов в криоэлектрических машинах, криогенном машиностроении и других, смежных с ними областях. В металлургии и криогенной технике известен ряд сплавов на основе титана, обладающих удовлетворительной прочностью и пластичностью в интервале температур от плюс 20оС до минус 196оС. Так, известен сплав на основе титана ВТ6С, состав которого следующий, % ; ванадий 4,0; алюминий 5,0; титан - остальное до 100. Сплав ВТ6С имеет достаточно высокие прочностные свойства: его предел текучести при температуре плюс 20оС равен 81 кГс/мм2, а при минус 196оС-127 кГс/мм2, но при этом сплав малопластичен - при температуре минус 196оС относительное сужение сплава менее 50% , относительное удлинение 10% . Наиболее близок по химическому составу к изобретению сплав, содержащий, мас. % : Молибден 2,0-3,5 Ванадий 2,0-3,5 Ниобий 2,0-3,5 Титан Остальное Хотя прочностные свойства известного сплава (предел текучести и предел прочности) достаточно велики во всем интервале температур, его пластичность низка: относительное удлинение находится на уровне 16-20% при комнатной температуре и 12-15% при температуре минус 196оС. Целью изобретения является повышение пластичности в интервале температур от плюс 20оС до минус 196оС. Для этого сплав на основе титана, содержащий ванадий и молибден, содержит компоненты в следующем соотношении, мас. % : Ванадий 1,0-3,5 Молибден 1,0-1,5 Титан Остальное Из технической шихты выплавлена серия сплавов, состав которых приведен в табл. 1. Из выплавленных сплавов изготовлены стандартные образцы для проведения механических испытаний. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Для сравнения в табл. 2 приведены также механические свойства известного сплава. Из данных табл. 2 следует, что описываемый сплав имеет высокую пластичность - относительное удлинение 24-30% при температуре плюс 20оС и 27-46% при температуре минус 196оС, что в два-три раза превышает относительное удлинение известного сплава при минус 196оС, В то же время прочность описываемого сплава находится на уровне, характерном для титановых сплавов средней прочности. Нижний предел содержания молибдена 1,0% обусловлен тем, что при содержании молибдена менее 1% сплав не обладает достаточной прочностью. При повышении содержания молибдена свыше 1,5% (верхний предел) резко падает пластичность сплава. Нижний предел содержания ванадия - 1,0% определяется достижением необходимой прочности при данной системе легирования. При достигнутом уровне прочности повышение содержания ванадия свыше 3,5% (верхний предел) приводит к охрупчиванию и снижению пластичности сплава. Описываемый сплав технологичен, подвергается ковке, прокатке, обработке резанием и другим видам обработки. Применение после прокатки или ковки отжига при температуре 600-650оС в течение 1-1,5 ч с целью снятия наклепа позволяет получить однородную мелкокристаллическую структуру данного сплава. Преимуществом сплава является низкая критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние (4,0 К и ниже); она ниже температуры кипения жидкого гелия (4,2 К), являющегося рабочей средой сверхпроводящих устройств, в то время как критическая температура сплава - прототипа - 5,4 К. Использование описываемого сплава, обладающего в 2-3 раза более высокой пластичностью, чем известный, позволяет снизить склонность к хрупкому разрушению, особенно опасную в условиях низких температур, и повысить надежность узлов и деталей криогенной техники. (56) Глазунов С. Г. и др. Конструкционные титановые сплавы. М. : 1974, с. 226. Авторское свидетельство СССР N 463732, кл. С 22 С 14/00, 1973.
Формула изобретения
Ванадий 1,0 - 3,5
Молибден 1,0 - 1,5
Титан Остальное
РИСУНКИ
Рисунок 1