Сплавы титана

Сплавы титана — сплавы, содержащие смесь титана и других химических элементов. Такие сплавы обладают очень высокими пределом прочности и ударной вязкостью, лёгкие по весу, обладают исключительной коррозионной и термостойкостью. Однако высокая стоимость обработки ограничивает их применение в военных целях, самолётах, космических аппаратах, велосипедах, медицинских приборах, ювелирных изделиях, высоконагруженных системах, таких как шатуны дорогих спортивных автомобилей, а также в некоторых видах спортивного оборудования премиум-класса и бытовой электронике.

Легирование

Легирующие элементы разделяют на три группы, в зависимости от их влияния на температуру полиморфного превращения: на бета-стабилизаторы, альфа-стабилизаторы и нейтральные упрочнители. Первые понижают температуру превращения, вторые повышают, третьи не влияют на неё, но приводят к растворному упрочнению матрицы. Примеры альфа-стабилизаторов: алюминий, кислород, углерод, азот. Бета-стабилизаторы: молибден, ванадий, железо, хром, никель; делятся на бета-изоморфные и бета-эвтектоидообразующие. Нейтральные упрочнители: цирконий, олово, кремний.

Классификация

Среди титановых сплавов выделяют три большие группы — высокопрочные конструкционные сплавы, жаропрочные сплавы и сплавы на основе химического соединения. По области применения также выделяют литейные и деформируемые сплавы.

Самым распространённым титановым сплавом является Ti-6Al-4V (в российской классификации — ВТ6), содержащий около 6 % алюминия и около 4 % ванадия. По соотношению кристаллических фаз он классифицируется как (α+β)-сплав. На его производство приходится до 50 % производимого титана.

Ферротитан (сплав титана с железом, содержащий 18—25 % титана) используют в чёрной металлургии для раскисления стали и удаления растворённых в ней нежелательных примесей (сера, азот, кислород).

В России

В России титан и титановые сплавы маркируются с применением комбинаций букв, где первая обозначают наименование разработчика или изготовителя, а вторая — титан. Нормы определяются согласно ГОСТ 19807-91.

• ВТ (разработчик — Всероссийский институт лёгких сплавов ОАО «ВИЛС», Москва),
• ПТ (разработчик — ЦНИИ конструкционных материалов «Прометей»),
• ОТ.

ВТ6

Высокопрочный конструкционный деформируемый сплав. Наиболее часто применяемый в машиностроении сплав. В основном используется для создания крупногабаритных сварных и сборных конструкций.

Химический состав

Fe	C	Si	V	N	Ti	Al	Zr	O	H	Прочих примесей
До 0,6	До 0,1	До 0,1	3,5—5,3	До 0,05	86,45—90,9	5,3—6,8	До 0,3	До 0,2	До 0,015	До 0,3

Механические свойства

Сортамент	Sв	d5	y	KCU	Термообработка
	МПа	%	%	кДж/м2
Лист отожжен., ГОСТ 22178-76	885	8