Свариваемый сплав на основе титана
Сплав предназначен для изготовления сварных конструкций авиационной техники. Свариваемый сплав на основе титана содержит , мас.%: алюминий 0,4-1,4; марганец 0,5-1,2; ванадий 0,03-0,4; кислород 0,02- 0,15; цирконий 0,02-0,15; железо 0,03-0,15; титан остальное. Свойства сплава при -253°С: предел прочности 125-130 кгс/мм2; предел текучести 118-120 кгс/мм2; относительное удлинение 10,0-11,0%; относительное сужение 35-40%. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТET
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 . g
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4877665/02 (22) 09.07.90 (46) 15,07.92. Бюл, ¹ 26 (71) Московский машиностройтельный завод им, А.М. Микояна (72) A,Н. Трубин, М.А, Хорев, Ю,И, Холодов и А,И. Хорев (53) 669.75(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1461017, кл. С 22 С 14/00, 1988, Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к созданию титановых сплавов, предназначенных для изготовления сварных конструкций авиационной техники.
Известен сплав следующего состава, мас,%:
Алюминий 2 — 3
Титан Остальное
Этот сплав имеет низкие механические свойства наплавленного металла при
-253 С: предел прочности (О,), предел текучести (a 02), относительное удлинение (д) и сужение (ф) (см. таблицу).
Наиболее близким по технической сущности к изобретению (прототипом) является сплав следующего состава, мас,%:
Алюминий 0,2-0,9
Марганец 0,01-0,08
Медь 0,01 — 0,08
Никель 0,01 — 0,08
Хром 0;01-0,08
Железо 0,03 — 0,15
Кремний . 0,01 — 0,1
TMTBH Остальное. Ы,, 1 747522 А1 (Я)5 С 22 С 14/00 „- 1 г
Й Г1 о " - Г
2 (54) СВАРИВАЕМЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ
ТИТАНА (57) Сплав предназначен для изготовления сварных конструкций авиационной техники.
Свариваемый сплав на основе титана содержит, мас. %: алюминий 0,4 — 1,4; марганец
0,5-1,2; ванадий 0,03 — 0,4; кислород 0,020,15; цирконий 0,02-0,15; железо 0,03 — 0,15, титан остальное. Свойства сплава при
-253 С; предел прочности 125-130 кгс/мм; предел текучести 118 — 120 кгс/мм; относи2, тельное удлинение 10,0 — 11,0%; относительное сужение 35 — 40%, 1 табл.
Этот сплав имеет также пониженные механические свойства наплавленного металла при -253 С: а,. ао2 д,
Цель изобретения — повышение механических свойств при глубоком холоде, г1оставленная цель достигается тем, что в известном сплаве, содержащем алюминий, марганец, железо, дополнительно содержатся ванадий, кислород, цирконий при повышенном содержании марганца в следующем составе, мас.%;
Алюминий 0,4-1,4
Марганец 0,5 — 1,2
; Ванадий 0,03-0,4 ... Кислород 0,02-0,15
- Цирконий . 0,02 — 0,15
Железо 0,03 — 0,15
Титан . Остальное
Сплав содержита-стабилизатор (А!з02), Р-стабилизатор (Mn, Fe, V) в пределах, близких к растворимости в а-фазе, и нейтральный упрочнитель (Zr)..
Введение в сплав марганца в количестве 0,5 — 1,2% и ванадия 0,03 — 0,4% обеспечивает образование 5-10% Р-фазы и повышение пластичности, 1747522
Составитель А.Трубин
Техред M.Ìîðãåíòàë
Редактор M.Áàíäóðà
КорРектор Т,Палий ф
Заказ 2475 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г VHT СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагари э 101
Содержание в сплаве 0,02 — 0,15 кислорода способствует повышению прочностных характеристик, Введение в сплав 0,02-0,15 циркония
Ф 40 обеспечивает раскисление приграничных объемов металла и повышает механические свойства при глубоком холоде, Комплексным легированием сплава при дополнительном введении ванадия, кислорода и циркония достигаются высокие механические свойства.
Выплавляли слитки следующего состава в пределах заявки (примеры 1, 2, 3):
1) Tl — 0,4; Al — 0,5: Mn — 0,03; V —, 0,02;
02 — 0,02; Zr — 0,03 Fe
2) Ti — 1,4; Al — 1,2; Мп — 0,4; V — 0,12;
02 — 0,15; Zr — 0,15 Fe
3) Ti — 1; Al — 0,8; Мп — 0,15;. V — 0,08;
02 — 0,08; Zr — 0,08 Fe.
Выплавляли слитки состава за пределами заявки (4,5), 4) Ti — 0,2; Al — 0,2: Мп — 0,01; V — 0,01;
0z — 0,01; Ze — 0,01 Fe
5) Ti — 2; Al — 2; Мп — 0,6; V — 0,25;
02 — 0,25; Zr — 0,25 Fe.
Для получения сравнительных данных выплавляли слитки состава аналога (6) и прототипа (7), взятые за базовый.
Слитки ковали на плиты и катали на листы 3 мм, которые затем подвергали проплавлению аргоно-дуговой сваркой, Наплэвленный металл подвергали испыта5 ниям (см. таблицу), Предлагаемый сплав обладает при глубоком холоде на 20% большими прочностными характеристиками литой структуры металла шва и в 1,5-2 раза большей пла10 стичностью, что позволяет повысить надежность работы сварных изделий криогенной техники и снизить их массу.
Формула изобретения
15 Свариваемый сплав на основе титана, содержащий алюминий, марганец, железо, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств при глубоком холоде, он дополнительно содержит
20 ванадий, кислород и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий 0,4-1,4
Марганец 0,5 — 1,2
Ванадий 0,03-0,4
Кислород 0,02-0,15
Цирконий 0,02 — 0,15
Железо 0,03-0,15
Титан Остальное
