Титановый сплав

Расширяющееся применение титановых сплавов в промышленности объясняется сочетанием у них ряда ценных свойств: малой плотности (4,43—4,6 г/см3), большой удельной прочности, необычайно высокой коррозионной стойкости, значительной прочности при повышенных температурах. Титановые сплавы по прочности не уступают сталям и в несколько раз прочнее алюминиевых и магниевых сплавов. Удельная прочность титановых сплавов является наивысшей среди применяемых в промышленности сплавов. Они являются особо ценными материалами в тех отраслях техники, где выигрыш в массе имеет определяющее значение, в частности в ракетостроении и авиации. Титановые сплавы в промышленном масштабе впервые были использованы в конструкциях авиационных реактивных двигателей, что позволило уменьшить их массу на 10—25%.

Благодаря высокой коррозионной стойкости ко многим химически активным средам титановые сплавы используют в химическом машиностроении, в цветной металлургии, в судостроении и медицинской промышленности. Однако распространение их в технике сдерживается высокой стоимостью и дефицитностью титана. К недостаткам их следует отнести трудную обрабатываемость режущим инструментом, плохие антифрикционные свойства.

Литейные свойства титановых сплавов определяются прежде всего двумя особенностями: малым температурным интервалом кристаллизации и исключительно высокой реакционной способностью в расплавленном состоянии по отношению к формовочным материалам, огнеупорам, газам, содержащимся в атмосфере.

Поэтому получение отливок из титановых сплавов связано со значительными технологическими трудностями.

Для фасонных отливок применяют титан и его сплавы: ВТ1Л, ВТ5Л, ВТ6Л, ВТЗ-1Л, ВТ9Л, ВТ14Л. Наиболее широко используют сплав ВТ5Л с 5% А1, отличающийся хорошими литейными свойствами, технологичностью, недефицитностью легирующих элементов, удовлетворительной пластичностью и прочностью (σв = 700 МПа и 900 МПа соответственно). Предназначены сплавы для отливок, длительно работающих при температурах до 400°С.

Сплав титана с алюминием, молибденом и хромом BT3-1Л — наиболее прочный из литейных сплавов.

Его прочность (σв = 1050 МПа) приближается к прочности деформируемого сплава. Но его литейные свойства и пластичность ниже, чем у сплава ВТ5Л. Сплав отличается высокой жаропрочностью, отливки из него могут длительно работать при температуре до 450°С.

Сплав титана с алюминием, молибденом и цирконием ВТ9Л обладает повышенной жаропрочностью и предназначен для изготовления литых деталей, работающих при температурах 500—550°С.

Контрольные вопросы
1. Что такое литейные сплавы и как они классифицируются?

2. Какие требования предъявляются к свойствам литейных сплавов?

3. Что такое литейные свойства сплавов и как они влияют на качество отливок?

4. В чем особенности состава, структуры и свойств чугунов для фасонного литья?

5. Чем отличаются высокопрочные чугуны по структуре и свойствам от обычных серых?

6. Как получают ковкий чугун?

7. Как классифицируются литейные стали и каково их назначение?

8. Какие литейные сплавы относятся к цветным?

9. Назовите литейные сплавы на медной основе, получившие наиболее широкое промышленное применение.

10. Какими достоинствами обладают алюминиевые литейные сплавы?

11. Из каких компонентов состоят магниевые литейные сплавы и в каких областях техники эти сплавы нашли наибольшее применение?

12. В чем состоят особенности свойств титановых литейных сплавов, каковы их состав и свойства?

Жаропрочный титановый сплав

Cтраница 1

Жаропрочные титановые сплавы имеют следующий уд.  

Жаропрочные и титановые сплавы относятся к труднообрабатываемым материалам. Поэтому для обработки отверстий в этих сплавах применяют инструмент с соответствующей заточкой, изготовленный из материалов с высокими режущими свойствами, а также эффективные смазочно-охлаждающие жидкости.  

Жаропрочные и титановые сплавы обладают повышенной склонностью к наклепу в процессе резания. Этим объясняется усиленный износ протяжек при обработке данных материалов. Режущим зубьям приходится снимать тонкую стружку с обрабатываемой поверхности, имеющей бол е высокую твердость сравнительно с исходной твердостью обрабатываемого материала. Отдельные зубья протяжки получают сильный износ, а в некоторых случаях и выкрашивание на режущих кромках.  

Свойства жаропрочных титановых сплавов приведены в гл. Повышенные рабочие температуры характерны и для авиационных двигателей. Например, тяга реактивного двигателя возрастает на 10 — 15 % при увеличении температуры газа в нем на 50 С.  

Поскольку для жаропрочных титановых сплавов решающее значение имеют фазовые превращения в твердом состоянии, в основу приводимой ниже классификации положено подразделение всех легирующих элементов п примесей на три большие группы по их влиянию на температуру полиморфного превращения титана. Учитывается также характер образующихся твердых растворов ( внедрения или замещения), эвтектоидного превращения ( мартепситный или изотермический) п существование металлидных фаз.  

При протягивании жаропрочных и титановых сплавов применение подъема на зуб sz 0 01 мм нежелательно.

При обработке жаропрочных и титановых сплавов износ протяжки происходит главным образом в результате истирания ее зубьев по задним поверхностям и увеличения радиуса округления режущих кромок, а также вследствие налипания частиц обрабатываемого материала на задние поверхности и режущие кромки. В некоторых случаях наблюдается также мелкое выкрашивание режущих кромок. С увеличением износа протяжки усиливается налипание обрабатываемого материала на ее зубья.  

Для протягивания жаропрочных и титановых сплавов широко используется быстрорежущая сталь Р18, отличающаяся высокими режущими свойствами. Следует отметить, однако, что стойкость инструмента из этой стали мало удовлетворительна, если ее карбидная неоднородность выше 3 — 4 баллов.  

При резашш жаропрочных и титановых сплавов йод, добавленный з СОЖ.  

При фрезеровании жаропрочных и титановых сплавов быстрорежущими инструментами необходимо применять обильную подачу СОЖ. Производительность процесса фрезерования жаропрочных и титановых сплавов, высокопрочных сталей и других труднообрабатываемых материалов часто ограничивается возникновением вибраций.  

Детали из жаропрочных и титановых сплавов часто имеют сложную форму. Упрочнение их производится дробеструйной обработкой. Для снижения шероховатости ( обычно она соответствует 4 — 5-му классу) в зону обработки подается жидкость. Пленка жидкости распределяет энергию удара на большую площадь, остаточные напряжения выравниваются по поверхности, устраняется угроза появления трещин на границе упрочненного и неупрочненного материала, деталь также меньше нагревается при обработке.  

Исследование обрабатываемости жаропрочных и титановых сплавов, межвузовский сб.  

Добавить комментарий

Закрыть меню