Сплав на основе титана
щ 55998I
ОП И
ИЗОБ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКО (61) Дополнительн (22) Заявлено 12.0 с присоединен (23) Приоритет
Опубликовано 30.0
Дата опубликован (51) М. Кл з С 22С 14/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 669.295 71 296 28 856 26 1 (088.8) (72) Авторы изобретения А. М. Подпалкин, О. Н. Магницкий, В. П. Кузнецов, А. С. Михайлов и В. Б. Вихман (71) Заявитель (54) СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА
108 — 112
97 — 103
5 — 10
2 — 3 повышение
Изобретение относится к области металлургии, а именно к изысканию высокопрочных литейных титановых сплавов.
Известен литейный сплав на основе титана следующего химического состава, вес. %:
Алюминий 4,5 — 6,5
Молибден 2,5 — 3,8
Ванадий 0,5 в 1,5
Железо 0,2 — 0,8
Хром 0,2 — 0,8
Сурьма 0,01 — 0,5
Предел прочности этого сплава составляет
93 — 102 кгс/ммо.
Наиболее близким к описываемому сплаву по достигаемому эффекту является сплав следующего химического состава вес.
Алюминий 6 — 7,5
Цирконий 20,5 — 22,5
Молибден 2,7 — 4,5
Празеодим 0,01 — 0,02
Гафний 0,005 — 0,3
Титан Остальное
Однако прочностные свойства сплава также недостаточно велики:
Предел прочности, кг/мм
Предел текучести, кг/мм
Относительное удлинение, %
Ударная вязкость, кгсм/см
Целью изобретения является прочностных свойств сплава.
Это достигается тем, что предлагаемый сплав дополнительно содержит хром и железо при следующем соотношении компонентов, вес. %:
5 Алюминий 5,5 — 7,0
Цирконий 14,0 — 19,0
Молибден 2,0 — 4,0
Празеодим 0,01 — 0,02
Гафний 0,005 — 0,3
10 Хром 0,8 — 2,0
Железо 0,5 — 1,5
Титан Остальное
Введенные элементы, хром и железо, являются эффективными упрочняющими добавка15 ми титана. Нижний предел добавок, 0,8% хрома и 0,5% железа, является минимальным, при котором обеспечивается требуемый уровень прочности. При увеличении содержания в сплаве хрома более 2,0% и железа более
20 1,5% прочность сплава может быть повышена. Однако при этом показатели пластичности и ударной вязкости снижаются ниже допустимого уровня. Кроме того, заметно снижаются технологические свойства сплава (жидкотеку2 честь, свариваемость).
Предложенный сплав имеет более высокий уровень прочностных свойств при сохранении на удовлетворительном уровне показателей пластичности. Предел прочности сплава составляет 115 — 125 кгс/мм"-, относительное удлинение — 5,2 — 6,8%.
r са
559981
Химически и состав, вес. о, Сплав, А1
Zr Mo
Cr Pe Hf Pr
14,00 3,95 (18,43 2,85!
18,03 3,80
17,60 3,00
0,89
1,98
1,95
0,85
6,10
6,60
5,70
6,20
0,51
0,57
1,50
0,010
0,015
0,015
0,015
0,01
0,01
0,02
0,01
Таблица 2
Механические свойства
Сплав, ао 2 кгс/ммз ан 3
Kl c. м /с P а„кгс/мм
115,0
116,0
118,0
106,0
107,0
110,0
5,2
6,4
4,4
1,9
2,5
114,0
112,0
111,0
121,0
119,0
117,5
2,5
2,8
5,2
6,8
6,8
122,0
125,0
125,0
118, б
119,5
119;0
1,9
1,6
1,6
5,0
5,2
4,0
2,3
116,0
115,5
118,0
106,0
105,5
109,0
5,6
6,2
4,8
2,5
Составитель E. Васильев
Техред И, Карандашова
Корректор Л. Котова
Редактор 3. Ходакова
Заказ 1607/7 Изд. ¹ 485 Тираж 775 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Химический состав предлагаемых сплавов приведен в табл. 1.
Таблица 1
Жидкотекучесть предлагаемого сплава, оцененная по длине спирали, залитой в пробу треугольного сечения с основаниеvl 8 мм и высотой 26 мм, составляет 330 — 360 мм, что близко к жидкотекучести сплава ЛТС4. Объем концентрированной усадочной раковины, 5 определенной на комплексной пробе, составляет 1,2%. Сплав удовлетворительно сваривается аргоно-дуговой сваркой.
Механические свойства предлагаемых сплавов приведены в табл. 2.
lo Как следует из приведенных данных, предлагаемый сплав имеет более высокие по сравнению с известными литейными титановыми сплавами прочностные характеристики при удовлетворительной пластичности, ударной
15 вязкости и технологичности.
Благодаря более высоким прочностным характеристикам предлагаемый литейный сплав может быть внедрен в изделия новой техни.ки при создании тонкостенных нагруженных
20 деталей. При этом реализуются преимущества метода фасонного литья — снижается расход металла -и:уменьшается объем механической обработки.
25 Формула изобретения
Сплав на основе титана, содержащий алюминий, цирконий, молибден, празеодим, гафний, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, он дополнительно со30 держит хром и железо при следующем соотношении компонентов, вес, :
Алюминий 5,5 — 7,0
Цирконий 14,0 — 19,0
Молибден 2,0 — 4,0
35 Празеодим 0,01 — 0,02
Гафний 0,005 —:0,3
Хром 0,8 — 2,0
Железо 0,5 — 1,5
Титан Остальное
