Сплав на основе титана

 

Использование: для изготовления сварных конструкций в авиационной технике. Сущность изобретения: сплав на основе титана , содержащий мас.%: алюминий 5-6,8; цирконий 5-7; ванадий 1-2,5; медь 0,01- 0,12; никель 0,01-0,12; титан остальное. Характеристика сплава: длительная прочность за 100 ч 72-76 (350° С), 48-52 (500° С), 26-28

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 С 14/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОткРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788255/02 (22) 30.01.90 (46) 23.05.92. Бюл. М 19 (71) Московский машиностроительный завод им, А.И.Микояна (72) P.Å.Øàëèí, B.À,Âàðãàíîâ, M.À.Õîðåâ, С,Л, Натапов и А.И.Хорев (53) 669.295.5(088.8) (56) Патент Франции М 2049378, кл. С 22 С

14/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 436717, кл. С 22 С 14/00, 1973.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к созданию сплавов на основе титана, предназначенных для изготовления сварных конструкций авиационной техники.

Известен свариваемый сплав на основе титана, содержащий, мас.%:

Алюминий 4,7 — 5,8

Цирконий 2,2-3,5

Ванадий 1,3 — 3,2

Олово 1 — 2

Молибден 0,8 — 1,5

Состав сплава, мас.% Ti 5,8; Al 2; V 3,5;

Zr 1; $п 0,8 и Мо имеет следующие механиФ ческие свойства: 010о = 62 кгс/мм2;

:.-988с = 41 кгс/мм2. стМ8С= 21 кгс/мм2

И вЂ” 1— = 31 кгС/мм, г

Цель изобретения — повышение длительной прочности и выносливости сварных соединений, „, ЫЛ Ä1735417 А1 (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА (57) Использование: для изготовления сварных конструкций в авиационной технике.

Сущность изобретения: сплав на основе титана, содержащий мас.%: алюминий 5 — 6,8; цирконий 5 — 7; ванадий 1 — 2,5; медь 0,01—

0,12; никель 0,01 — 0,12; титан остальное. Характеристика сплава: длительная прочность за 100 ч 72 — 76 (350 С), 48-52 (500 С), 26-28 (550 С) кгс/мм, предел прочности на базе

10 циклов 35 — 38 кгс/мм . 1 табл.

Поставленная цель достигается тем, что в сплав, содержащий алюминий, ванадий и цирконий, дополнительно вводятся медь и никель при следующем соотношении, мас.%:

Алюминий 5,0-6,8

Ванадий 1,0 — 2,5

Цирконий 5-7

Медь 0,01 — 0,12

Никель 0,01 — 0,12

Титан Остальное

Допустимые примеси в сплаве; кремния до 0,12 мас.%, железа до 0,25 мас.%, кислорода до 0,12 мас.%, азота до 0,04 мас.%, водорода до 0,006 мас.%, Сплав содержит а- стабилизатор (Al), Р-стабилизаторы (V,Fe,Si,Cu,Ni,Н) и нейтральный упрочнитель (Ег), Введение в сплав 5-7 мас.% циркония эффективно упрочняет а-твердый раствор.

1735417

Составитель

Редактор О.Юрковецкая Техред М,Моргентал

Корректор Т.Палий

Заказ 1795 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Введение в сплав меди и никеля в пределах растворимости в а- фазе (0,01 — 0,12 мас.7,) также упрочняет а-твердый раствор и особенно сильно границы зерен и фаз.

Предложенное комплексное легирование а- и Р-стабилизаторами в пределах растворимости в а -фазе обеспечивает сложное твердорастворенное взаимодействие и эффективное упрочнение а-твердого раствора, что приводит к значительному улучшению эксплуатационных характеристик.

Выплавляли слитки методом вакуумной дуговой плавки предлагаемого состава, мас. : Al 5; V 1; Zr 5; Fe 0,02; Si 0,01; Си 0,01;

Ni 0,01; N 0,002; Ti остальное (сплав 1); А!

6,8; V 2,5; Zr 7; Fe 0,25; Si 0,12; Си 0,12; Ni

0,12; N 0,006; Ti остальное (сплав 2); Al 5,6;

V 2; Zr 6; Fe 0,1; Si 0,07; Си 0,07; Ni 0,07; N

0,004; Ti остальное (сплав 3).

Выплавляли слитки за указанными пределами состава, мас. : Al 4; V 5,0; Zr 3; Fe 0,01 ;

Si 0,007; Си 0,007; Ni 0,007; N 0,001; Ti остальное (сплав 4); Al 7,5; V 4; Zr 8; Fe 0,35;

0,2 Si; Cu 0,2; Nl 0,2; N 0,015; Ti остальное (сплав 5).

Для получения сравнительных данных выплавляли слитки состава прототипа (сплав 6).

Слитки проковывали на плиты, а затем катали на листы толщиной 8 мм, Листы сваривали ЭЛС.

Результаты испытаний приведены в

5 таблице.

Предложенный сплав по сравнению с известными обладает на 25 — 30;ь более высокими характеристиками длительной прочности и предела выносливости сварных

10 соединений, выполненных электронно-лучевой сваркой, что обеспечивает повышение температуры применения сплавов, снижает массу конструкций летательных аппаратов и повышает надежность их в рабо15 те.

Формула изобретения

Сплав на основе титана преимущественно для изготовления сварных конструкций, содержащий алюминий, цирконий, ванадий, отличающийся тем, что, с целью

20 повышения длительной прочности и выносливости сварных соединений. он дополнительно содержит медь и никель при следующем соотношении компонентов, мас. :

Алюминий 5,0-6,8

25 Цирконий 5 — 7

Ванадий 1,0 — 2,5

Медь 0,01 — 0,12

Никель 0,01 — 0,12

Титан Остальное