Материал: Специальные сплавы в аэрокосмической технике. Миленин А.В., Ожерельев В.В
ленных титановых сплавов. Минимальная концентрация эвтектики наблюдается в системе титан-кремний (рис. 34) и соответствует содержанию 8,6 % кремния.
Рис. 34. Диаграмма состояния системы титан-кремний [5]
Максимальное содержание кремния в промышленных титановых сплавах не более 0,5 %. Титановые сплавы, основанные на бинарной системе титан-алюминий имеют достаточно высокие литейные свойства из-за узкого интервала кристаллизации (50-80 ºС). Дополнительное легирование Zr, V не оказывает значительного влияния на жидкотекучесть (рис.35). Более широкий интервал кристаллизации наблюдается при введении Mo, Si, W, Nb, Cr, Fe. На рис.36 представлено влияние легирующих элементов на жидкотекучесть титана.
51
Рис. 35. Температурные интервалы кристаллизации двойных сплавов титана с различными элементами [21]
Рис.36.Влияниелегирующихэлементовнажидкотекучесть титана[21]
Сплавы ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ20Л используются для изготовления высоконагруженных деталей ответственного назначения.
Сплав ВТ6Л является термоупрочняемым. С помощью ТО (закалка + старение) можно достичь значений прочности до 1100 МПа. Сплав ВТ6Л используют для производства деталей, работающих до температуры 400 ºС.
Для сплава 40Л характерна повышенная прочность в сочетании с высоким пределом выносливости. Рекомендуется для использования вместо серийных сплавов ВТ20Л, ВТ6Л в агрегатах
52
планера самолетов и в двигателях для получения различных высокоресурсных деталей и узлов.
Механические характеристики сплавов приведены в табл. 9. Состав и свойства серийно применяемых литейных титановых сплавов приведены в табл. 10. Предельно допустимое содержание примесей в титановых сплавах приведено в табл. 11, Механические свойства при различных температурах и физические свойства сплавов в табл. 12 и 13.
Таблица 9
Таблица 10
53
Таблица 11
Для титановых сплавов применяют следующие виды термической обработки: отжиг, закалка, старение, а также ХТО (например, азотирование, оксидирование, силицирование).
Отжиг (полный, двойной или изотермический) можно применять для всех титановых сплавов с целью снижения твердости, повышение пластичности, измельчения зерна, устранения структурной неоднородности, снятия внутренних напряжений.
Упрочняемая термообработка (закалка и старение), применяется только к титановым сплавам с (α+β)- структурой (ВТ6, ВТ8,
ВТ9, ВТ14, ВТ22).
Из всех видов ХТО титановых сплавов наибольшее распространение получило азотирование. После азотирования детали обладают хорошими антифрикционными свойствами, повышенным пределом выносливости, коррозионной стойкостью, высокой износостойкостью.
54
Таблица 12
55