Файл: Пульцин Н.М. Титан и его применение в авиации.pdf

в кристаллической решетке при понижении температуры. Здесь уместно отметить, что правильным легированием титановых сплавов можно добиться высокой пластичности и вязкости их при очень низких температурах. Так, в упоминавшейся ра­ боте [12] для тройного сплава титана с 4% алюминия и 4% ва­

тех температурах, которые характерны для рассматриваемых спла­ вов как рабочие.

Наиболее жаропрочным из всех приведенных материалов яв­ ляется сплав ВТ9, предел длительной прочности которого при 550° более чем в два раза превышает эту характеристику для сплава ВТ5-1 при 500° и почти равен пределу длительной прочности сплава ВТК) при 500°. Однако этот -сплав имеет наименьшую из всех приве­ денных в таблице 11 сплавов пластичность — она почти в три раза ниже, чем у сплава ВТ5-1.

Таблица 11

Механические свойства титановых сплавов при повышенных температурах

Высокой теплопрочностью при температуре 400° обладает многокомпонентный сплав ВТ13, имеющий при этой темпера­ туре оа= 7 0 кг мм2 и з 2,100= 25 кг;мм2. Трехкомпонентный сплав

ства жаропрочности многокомпонентного сплава ВТТЗ ио срав­ нению с трехкомпонентным ВТ6 обеспечиваются благодаря на­

личию в твердом растворе большего числа разнородных ато-

41

Сплав' ВТ5-1 может изготовляться в виде листов, полос, плит, по­ ковок, штамтювок, прессованных профилей, труб и" проволоки. В сравнении с титановыми сплавами, содержащими |2 -стабилизаторы,

он имеет высокую прочность при кратковременных нагревах до 900°. Значения предела прочности сплава ВТ5-1, выдержанного в течение 300 сек. при различных температурах, представлены графически на фиг. 32. Сохранение значитель­

Наилучшее сочетание невысокого коэффициента линейного рас­ ширения и повышенного коэффициента теплопроводности можно от­ метить у листовых свариваемых сплавов ВТ5-1 и ВТ13. Эти сплавы при переменных нагревах и охлаждениях не будут испытывать зна­ чительных термических напряжений. Худшим в отношении термо­ стойкости является сплав ВТ 10, имеющий высокий коэффициент ли­ нейного расширения и низкий коэффициент теплопроводности.

43

Значения коэффициентов линейного расширения двух титановых сплавов в различных температурных интервалах приведены в таб­ лице 13.

При повышении температуры коэффициент линейного расшире­ ния сплава ВИ З увеличивается больше, чем сплава ВТ9. Поэтому в первом из них возможно возникновение при теплосменах больших термических напряжений.

Приведенные данные позволяют судить об основных механиче­ ских и физических свойствах новейших отечественных титановых сплавов. Однако они еще не исчерпывают вопроса о всех свойствах, присущих сплавам на основе титана. Поэтому рассмотрим более де­ тально некоторые отдельные стороны этого большого вопроса. К ним относятся ползучесть и длительная прочность титана и его сплавов, усталостная прочность, (изменение свойств в процессе эксплуатации, влияние на свойства предшествующей обработки и т. д.

Ползучесть и длительная прочность. Ползучесть чистого и технического титана, как известно, развивается не только при повышенных, но и при обычных температурах, хотя к титано­ вым сплавам последнее не относится. На фиг. 33 по данным Аденстедта [24] приведены кривые ползучести листового отож­ женного титана при комнатной температуре. Кривая 1 построена

для листового отожженного титана, испытанного поперек на­ правления прокатки при напряжении 52 кг/мм2, составляющем 91,5% от os или 81% от ой. Кривая 2 отражает ползучесть ли­

стового отожженного титана, испытанного на растяжение вдоль направления прокатки при напряжении 50 кг/мм1, составляющем

44

испытании холоднокатаного отожженного титана, испытанного поперек направления прокатки напряжением 34 кг!им2, соста­ вляющим 60% от as ИЛИ 51% от ав.

На фиг. 34 по тем же данным [241 приведены кривые пол­ зучести холоднокатаного полосового титана при комнатной температуре. Эти кривые построены при напряжениях, значи­

Д68% з,.

комнатной температуре. Кроме того, очевидно, что для титана пре­

обработка в ряде случаев способна существенно улучшить это свой­ ство. Сплав К1026 [25], содержащий 7,5% алюминия и примерно по 1% хрома и молибдена, после нагрева до 930° и охлаждения на воз­ духе имеет высокую длительную прочность. В частности, испытание в течение 546 часов при 425° и напряжении 42 кг/мм2 показало ско­

рость ползучести 0,0004% в час. Другой сплав КЮЗО [25], содержа­ щий 8 % алюминия и несколько менее чем по 1% железа, хрома и

45