Марки титана и характеристики: Титан. Свойства, применение, марки, химический состав. Сплавы титана

alexxlab | 22.03.2023 | 0 | Разное

Содержание

43. Сплавы на основе титана. Характеристики деформируемых и литейных сплавов. Обозначение марок. Область применения.

Титан и его сплавы.

Титан обладает низкой плотностью, высокими прочностью и коррозионной стойкостью. Охрупчивается водородом, чувствителен к содержанию примесей, из – за которых резко теряет пластические свойства. Преимущественное применение титан получил в авиа- и ракетостроении, морском судостроении. Технический титан технологичный металл. Из него изготавливают различные полуфабрикаты. Он хорошо деформируется и сваривается. бв = 600 … 700 МПа. Марки ВТ1-0, ВТ1-00. Обладает полиморфным превращением. α⇔β. При закалке титановых сплавов образуется мартенситная структура игольчатого строения. Легирующие элементы Al, O, N, C в титановом сплаве расширяют α- область (α- стабилизаторы), а V, Cr, Fe, Ni, Cu, Zr, Nb, Mo, Sn – β – область (β – стабилизаторы). Титановые сплавы разделяют на α, β, α+β сплавы. α – сплавы сравнительно мало пластичны и неохрупчиваются при ТО. β – сплавы наиболее пластичны, но наименее прочны, не испытывают полиморфных превращений, α+β сплавы – более прочные, чем однофазные, хорошо деформируются, обрабатываются ТО (закалка и старение, азотирование) и слабо охрупчиваются. Механические свойства промышленных титановых сплавов приведены в таблице. Механические свойства промышленных титановых сплавов и содержание легирующих элементов в них. Таблица.

Композиционные материалы (КМ).

Композиционные материалы или композиты (Composite, англ. сложный составленный из чего либо) являются искусственно созданные человеком матричные материалы, состоящие из двух или более компонентов, один из которых является матрицей, другой арматурой, гетерофазные по строению, однородные в макромасштабе, обладающие аддитивным комплексом физико механических свойств, обусловленным сохранением индивидуальности каждого образующего композит компонента. Порошковые материалы это преимущественно металлические материалы, получаемые методами приготовления порошка, формообразования и последующего спекания с целью придания требуемых физико механических свойств.

Существуют также комбинированные конструкции. Здесь армирующие элементы в составе изделия неоднородны в макромасштабе. Примером являются автомобильные шины снабженные специальным кордом. Разработка изделий из КМ и ПМ связана не только с формообразованием и тепловой обработкой, но и с формированием его структуры и физико механических характеристик, выполняемым на стадии проектирования КМ. Создание деталей из КМ наглядный пример воплощения триединства материала, конструкции и технологии, поскольку в процессах проектирования и изготовления предусматривается и обеспечение основных свойств материала изделия. Компонентами композитов являются специальные полуфабрикаты листы, порошки, гранулы, фольги, волокна, жгуты, сетки, ткани. В качестве матриц обычно используют первые три, остальные применяют как армирующию фазу. Волокна среди многих упрочняющих компонентов обладают уникальными свойствами. Наибольшей прочностью обладают НК нитевидные кристаллы. Они имеют минимум дефектов, в том числе и кристаллического строения.
Волокна имеют геометрические размеры, приближающиеся атомным и субатомным категориям, благодаря громадным лапласовым давлениям возникают градиенты напряжений анигилирующие метастабильные дислокации и вакансии, поэтому волокна являются бездефектными поли и кристаллическими телами, обладают высокими прочностными свойствами. Например, прочность волокон диаметром 10 мкм из стали 12Х18Н9Т составляет 2200 МПа, а прочность термообработанной отливки не превышает 1200 МПа. Такие особенности материалов используют при армировании. Свойства компонентов в композитах здесь складываются аддитивно. Общий случай прочностных характеристик иллюстрирует формула:

бв(км) = бв(волокон) *Vf(доля волокон) + бв(матрицы) * (1 – Vf)

Аналогично складываются свойства плотность, твердость. Порошковые и композиционные материалы имеют много общего, наибольшее сходство признаков наблюдается в стадиях технологического процесса изготовления материалов. Стадиями изготовления КМ и ПМ являются: производство исходных компонентов; приготовление смесей по заданной рецептуре; формование изделий; тепловая обработка формовок для придания требуемых физикомеханических свойств. 96

Для композиционных материалов на основе пластмасс и порошковых беспористых материалов свойственно объединение во времени двух последних стадий. Производство исходных компонентов включат в себя технологии получения волокон, порошков, фольг, сеток и тканей. Приготовление смесей осуществляют методами механического, физико химического и ряда других способов для получения однородной по свойствам и составу смеси. Формование осуществляют мембранными методами для ПКМ, методами прессования, прокатки, экструзии, и горячих способов для металлических порошковых и композиционных материалов, а т.ж. методами намотки непрерывных волокон, напыления на волокна матричного материала и рядом других.

Характеристика металла титана, цена от компании поставщика КМЗ / Kmz

Общая характеристика

Титан — легкий серебристый металл. Открыт в конце XVIII века независимо друг от друга Грегором и Клапротом. За его неординарные качества его окрестили «металлом будущего». Его стойкость действию агрессивных сред такая же, как у сплавов благородных металлов, а малый удельный вес сравним с алюминием. Низкая ползучесть титана аналогична нержавеющей стали, а растяжимость и пластичность — как у меди.

Маркировка титановых сплавов

По первым буквам отечественных сплавов можно узнать фирму-разработчика. Марка В. Т. означает «ВИАМ”-Титан, ОТ — Опытный Титан, разработанный совместно ВИАМом и Верхнесалдинским металлургическим производственным объединением — ВСМПО. В Китае технический титан и α-сплавы маркируют буквами ТА. В США α-сплавы обозначают буквой А.

Титановые сплавы с алюминием

Al играет такую же роль в титановых сплавах, как углерод в сталях. Алюминий легче титана, поэтому в сплаве он повышает удельную прочность и модуль упругости при незначительной потере пластичности. Он повышает жаропрочность титана и снижает склонность к водородной хрупкости с одновременным понижением термостабильности и стойкости к солевой коррозии. Поэтому для работы в парах поваренной соли при t° 250−550°C, выбирают титановый сплав с наименьшей долей алюминия. Для повышения коррозионной стойкости в сплав добавляют палладий, платину и рутений.

Grade-5 (6% Al, 4% V) — один из самых жестких титановых сплавов, особо сложен в обработке. Плотность 4,5 г/см³, прочность на разрыв 920 МПа. Служит для производства велосипедных рам Стоимость такой рамы — несколько тысяч долларов. Grade-9 (3% Al, 2,5% V) — он дешевле, обрабатывается легче, но прочность его на разрыв в полтора раза ниже, чем предыдущего сплава. Также используется для изготовления велорам.

Отечественные сплавы марки ОТ тоже содержат алюминий. ОТ-4 (3,5−5% Al, 0,8−2% Mn) — прочность на разрыв до 900 МПа. Служит в частности для производства рам Рапид. Высокая конструкционная эффективность, коррозионная стойкость, баллистическое сопротивление и ряд других достоинств сплавов ОТ-4, ОТ4−0 и ОТ4−1 определяют их применение в корабельных атомных котлах, для теплообменников, систем корабельных трубопроводов и выхлопных дымоходов, водных тормозов катапульты, отражателей взрывной струи, систем вертикального спуска и т. п. Эти сплавы используются и в промышленной химии. Отечественные сплавы марки ПТ. ПТ-7М (1.8−2,5% Al, 2−3% Zr) — относится к не очень прочным, но высокопластичным сплавам. Прочность на разрыв около 600 МПа. Легко обрабатывается, служит для малонагруженных деталей.

Сплавы марки ВТ

Жаропрочность, коррозионная и криогенная стойкость, легкость и высокая пластичность, малая чувствительность к надрезам, хорошая свариваемость делает их идеальным материалом для производства труб, штампованных и литых деталей в транспортном машиностроении в т. ч. в ракетостроении, в промышленной химии и энергетике.

ВТ3−1

Проволока, пруток и круг из этого сплава используются для производства ответственных деталей, рассчитанных на крайние режимы эксплуатации в судостроении, авиа- и ракетостроении. В химической, нефтехимической и нефтегазовой промышленности решающее значение имеют коррозионная стойкость и кислотоустойчивость сплава, а в пищевой отрасли, сельском хозяйстве и в медицине — биологическая инертность.

ВТ-5

Сплав разработан ВИАМом в начале 1950-х годов. Литейный вариант ВТ5Л. ВТ5−1 (1958 г. разработки) это аналог зарубежного титанового сплава Ti-5Al-22,5Sn. Это однофазные сплавы с α-структурой. Термической обработкой не упрочняются.

ВТ-6

Сплав применяют в отожженном и термически упроченном состоянии. В отожженном состоянии он содержит около 10% β-фазы. Закалка и старение повышают уровень прочности примерно на 15−20% при сохранении достаточно высокой пластичности и хорошей обрабатываемости давлением, Сплав с пониженным процентом примесей (ВТ-6кт) применяют при криогенных температурах до -196°С. ВТ-6 служит для крупных сварных фрагментов самолётов и вертолётов, широко используется в ортопедии, травматологии, стоматологии. Такая широкая сфера применения — результат удачного легирования алюминием и ванадием.

ВТ-9

Трубы из этого сплава широко используются в машиностроении, в нефтехимической и газодобывающей отрасли для производства трубопроводов, компрессоров, насосов и т. п.

ВТ-14, ВТ-16

Штампо-свариваемые конструкции, длительно работающие до 350 — 400 °C, конструкции из труб, детали крепления.

ВТ-20

Сплав служит для производства деталей и сварных фрагментов, длительное работающих при t° до 450 °C — для обшивки крыла, деталей фюзеляжа и ГТД. Труба из такого сплава нашла широкое применение в ракето-, судостроении и нефтехимии, для бурения скважин при добыче нефти и газа. Благодаря надёжности и долговечности, устойчивости к коррозии, отсутствию отложений солей и органики на стенках в течении всего срока эксплуатации, эти трубы сохраняют все свои качества, заявленные на начало эксплуатационного периода.

ВТ-22

Сплав служит для производства силовых крупногабаритных деталей фюзеляжа, крыла, шасси, детали системы управления, крепежные детали типа силовых болтов (Ил-76, Ил-86, «Руслан», «Мрия»), детали ГТД

Купить, цена

Компания ООО «” реализует металлопрокат по оптимальной цене. Она формируется с учетом ставок на LME (London metal exchange) и зависит от технологических особенностей производства без включения дополнительных затрат. Поставляем полуфабрикаты из титана и его сплавов в широком ассортименте. Все партии изделий имеют сертификат качества на соответствие требованиям стандартов. У нас вы можете купить оптом самую различную продукцию для масштабных производств. Широкий выбор, исчерпывающие консультации наших менеджеров, доступные цены и своевременность поставки определяют лицо нашей компании. При оптовых покупках действует система скидок.

Марка титана

: как правильно выбрать марку

Вы провели исследование и определили, что титан является подходящим металлом для вашего следующего продукта. Однако это только первый шаг. Есть еще пара важных решений, которые необходимо принять.

Существует несколько марок коммерчески чистого титана и титановых сплавов, и вы должны быть уверены, что получаете правильные формы и марки, чтобы обеспечить успешное завершение вашего проекта.

Несмотря на то, что все марки устойчивы к коррозии, прочны и легки, все же существуют некоторые существенные различия, которые могут повлиять на конечные результаты. При выборе марки титана важно учитывать, как будет использоваться металл, в каких условиях будет находиться титан, а также размер титановых деталей.

Чистый титан выпускается четырех марок, каждая из которых имеет разные характеристики, что делает их идеальными для различных проектов.

Ниже приведен список коммерчески чистого титана и многих наиболее распространенных сплавов, включая распространенные формы и способы использования. Понимание этих характеристик и того, как они могут повлиять на ваш проект, может помочь вам выбрать правильный сплав титана для работы.

 

  Коммерчески чистый титан  
 Марка 1
9Титан 0002 Grade 1 — это самый мягкий сорт титана, что делает его очень пластичным. Он обладает высокой пластичностью, сохраняя при этом необходимую ударную вязкость. Этот сорт чаще всего используется в пластинах, трубах, трубопроводах и ряде других применений, где важен более высокий уровень свариваемости и формуемости.

Этот титан используется в различных отраслях промышленности, и его характеристики делают его эффективным выбором для:

  • аэрокосмической промышленности
  • медицины
  • Marine
  • Архитектура
  • Производство
  • Power
  • Учебники по химической обработке
  • Основательное
  • Автомобильные детали
  • Самолетные сооружения и каркас
 Grade 2 .   Он по-прежнему хорошо поддается формованию, но имеет более высокую прочность на растяжение. Титан Grade 2 очень широко доступен, что делает его более доступным, чем другие сорта. Общие формы продукции включают в себя все, от прутков и заготовок до пластин и проволоки. 
 
 Он имеет те же области применения, что и титан класса 1, хотя он также используется в: 
 
     
  •  производстве электроэнергии 
    •  
  •  переработке углеводородов 
    •  
  •  кожухах выхлопных труб 
    •  
  •  обшивке корпуса самолета 
    •  
 
 класс 3 9001 титан не так часто используется, как класс 2, но он все же находит применение.  Он прочнее сортов 1 и 2, обладает хорошей свариваемостью и чрезвычайно высокой коррозионной стойкостью. Он хуже поддается формованию, чем два других сорта, но благодаря повышенной прочности и стойкости он является хорошим выбором для: 
 
     
  •  Химическая обработка 
    •  
  •  Морское применение 
    •  
  •  Аэрокосмическая промышленность 
    •  
 
 Можно приобрести в виде прутка, заготовки, слитка. толстолистовые и сварные изделия. 
 
 Grade 4 
 Титан Grade 4 является самым прочным чистым титаном, но он также наименее пластичен. Тем не менее, он обладает хорошей способностью к холодной штамповке и находит широкое применение в медицине и промышленности благодаря своей высокой прочности, долговечности и свариваемости. Титан класса 4 чаще всего встречается в:
  •  Хирургическое оборудование
  •  Теплообменники
  •  Оборудование CIP
 Его можно приобрести в виде прутков, заготовок, слитков, пластин и полос.
 Титановые сплавы 
 Титановые сплавы представляют собой смесь титана и одного или двух других металлов, таких как олово, палладий, кремний, ванадий, молибден, цирконий, марганец, железо, кобальт, никель, медь и хром. Титановые сплавы обладают той же прочностью, коррозионной стойкостью, долговечностью и малым весом, что и технически чистый титан, но, создавая эти сплавы, можно развивать и улучшать определенные характеристики.
 Марка 5 (Ti 6Al-4V) Титан 
 Ti 6AI-4V (также известный как марка 5) — наиболее распространенный из титановых сплавов, и не зря его называют «рабочей лошадкой» в аэрокосмической промышленности. Он может выдерживать температуры до 600 градусов по Фаренгейту, прочен, легок, легко формуется и чрезвычайно устойчив к коррозии. Он сделан из комбинации титана, алюминия, ванадия и железа.
 Класс 5 популярен в аэрокосмической промышленности для авиационных турбин, а также конструктивных элементов, но он также используется в высокопроизводительных деталях двигателей, биомедицинских имплантатах спортивного оборудования и т. д. Общие формы продукции включают прутки, заготовки, фольгу, листы, бесшовные трубы, проволоку, пластины и многое другое.
 Марка 7 
 Марка 7 является наиболее коррозионностойким из титановых сплавов. Он обладает большинством свойств чистого титана класса 2, но добавленный палладий помогает улучшить свариваемость и формуемость. Он чаще всего используется в оборудовании для химического производства и доступен в большинстве форм продукта.
 Марка 12 
 Марка 12 имеет прочность, подобную стали серии 300, и обладает очень высокой формуемостью и свариваемостью, что делает ее хорошим выбором для различных промышленных применений. Его высокая коррозионная стойкость также делает его обычным выбором для:
  •  теплообменники
  •  химическое производство
  •  морское применение
  •  аэрокосмическое применение
 Его можно приобрести в виде прутков, заготовок, пластин, полос, проволоки и сварных труб и труб.
 Марка 23 (Ti 6AL-4V ELI) Титан 
 Ti 6AL-4V ELI или Марка 23 часто изготавливается в виде мотков, прядей, проволоки или плоской проволоки. Он изготовлен из комбинации титана, ванадия и алюминия, что придает ему очень высокую прочность на растяжение и предел текучести при одновременном снижении пластичности и свариваемости. Он также обладает уникальным свойством биосовместимости, что делает его популярным для многих медицинских и стоматологических применений, включая:
  •  хирургические скобы
  •  зажимы для лигатур
  •  штифты и винты
  •  и более
 Он также нашел применение в компонентах планера и баллистической броне. Он доступен в наиболее распространенных формах продукции, включая бесшовные трубы и трубки.
 Другие титановые сплавы 
 Хотя наиболее распространенные титановые сплавы были перечислены выше, существует множество других, менее известных и используемых титановых сплавов. Титановые сплавы доходят до класса 38, и их характеристики и области применения варьируются в зависимости от металлов сплава.
 При определении марки титана или титанового сплава, подходящей для вашего проекта, учитывайте среду, в которой он будет находиться, предназначение детали и размер желаемой детали.
 Если у вас есть дополнительные вопросы или вы готовы сделать заказ на титан или титановый сплав, свяжитесь с Центром обработки титана сегодня.
 Типы титановых сплавов: сорта, свойства и применение