Сплав на основе титана

 

(19)RU(11)1131234(13)C(51)  МПК ⁵    _C22C14/00Статус: по данным на 10.01.2013 - прекратил действиеПошлина: учтена за 20 год с 10.06.2002 по 09.06.2003

(54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к сплавам на основе титана с (α+β)-структурой, используемым в качестве конструкционных материалов в изделиях авиационной техники. Известен сплав на основе титана содержащий, мас.%: Алюминий 4,0-7,0 Молибден 1,0-3,0 Ванадий 3,5-5,5 Хром 0,6-2,0 Железо 0,3-1,2 Цирконий 1,0-3,0 Медь 0,005-0,4 Олово 1,0-3,0 Углерод 0,02-0,35 Кислород 0,05-0,25 Титан Остальное Недостатками данного сплава являются низкие значения малоцикловой усталости, невысокие ударная вязкость и пластичность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сплав на основе титана следующего состава, мас.%: Алюминий 4,0-6,3 Молибден 1,5-2,5 Ванадий 4,0-5,0 Хром 0,8-1,4 Железо 0,4-0,8 Цирконий 0,01-0,08 Кислород 0,03-0,25 Углерод 0,01-0,25 Титан Остальное Недостатками известного сплава являются низкая малоцикловая усталость, невысокие ударная вязкость и пластичность. Целью изобретения является повышение малоцикловой усталости, ударной вязкости и пластичности. Для достижения поставленной цели предложенный сплав на основе титана, содержащий алюминий, молибден, ванадий, хром, железо, цирконий, кислород, углерод, дополнительно содержит водород, азот и кремний при следующем содержании компонентов, мас. % : Алюминий 2,0-6,8 Молибден 0,5-3,8 Ванадий 2,0-9,0 Хром 0,4-1,6 Железо 0,2-1,2 Цирконий 0,02-0,3 Кислород 0,04-0,14 Углерод 0,02-0,09 Водород 0,003-0,014 Азот 0,008-0,04 Кремний 0,04-0,14 Титан Остальное Введение водорода, азота и кремния повышает малоцикловую усталость, ударную вязкость и пластичность предложенного сплава. Азот стабилизирует α-фазу, а водород и кремний β-фазу в титане, что снижает действие внутренних структурных концентраторов напряжения до минимума и определяет уровень механических свойств. П р и м е р. Составы предложенного и известного сплавов, приведенные в таблице, плавили в вакуумной дуговой печи с расходуемым электродом методом двойного переплава. Из выплавленных слитков ковкой при 1000-1100^оС, а затем при 850-880^оС изготавливали прутки и поковки, подвергаемые в дальнейшем упрочняющей термической обработке. Механические свойства образцов и результаты испытаний на малоцикловую усталость приведены в таблице. Испытания на малоцикловую усталость проводили при максимальном напряжении цикла, равном 70 кГс/мм², на образцах с коэффициентом концентрации К₁= 2,2, а также при коэффициенте концентрации К₁=4,0 и максимальном напряжении цикла, равном 50 кГс/мм². Как следует из приведенных в таблице данных, предложенный сплав на основе титана обеспечивает по сравнению с известным сплавом повышение малоцикловой усталости в 7-13 раз, ударной вязкости в 1,3-1,5 раз, пластичности на 25-42%.

Формула изобретения

СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА, содержащий алюминий, молибден, ванадий, хром, железо, цирконий, кислород, углерод, отличающийся тем, что, с целью повышения малоцикловой усталости, ударной вязкости и пластичности, он дополнительно содержит водород, азот и кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий 2,0 - 6,8
Молибден 0,5 - 3,8
Ванадий 2,0 - 9,0
Хром 0,4 - 1,6
Железо 0,2 - 1,2
Цирконий 0,02 - 0,3
Кислород 0,04 - 0,14
Углерод 0,02 - 0,09
Водород 0,003 - 0,014
Азот 0,008 - 0,04
Кремний 0,04 - 0,14
Титан Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2