АТ3: состав, свойства и применение титанового сплава

АТ3 относится к титановым деформируемым сплавам. Материал используют для изготовления полуфабрикатов методом деформации, а также слитков. В справочных данных приведены состав, механические показатели для прутков и плит, значения ударной вязкости и сведения о термической обработке.

Как расшифровать состав и определить основные свойства сплава?

Химический состав материала включает титан, алюминий, железо, кремний, хром, углерод, азот, кислород и водород. Массовая доля титана указана в диапазоне 94,65–97,1 %, алюминия составляет 2–3,5 %. Для железа и хрома приведён диапазон 0,2–0,5 %, кремния 0,2–0,4 %. Содержание углерода не превышает 0,1 %, азота 0,05 %, кислорода 0,15 %, водорода 0,008 %. Доля прочих примесей указана на уровне 0,3 %.

Механические характеристики зависят от вида полуфабриката. Для прутка при температуре 20 °C предел кратковременной прочности составляет 590 МПа, относительное удлинение при разрыве равно 15 %, а относительное сужение 35 %. Для плиты с толщиной 11–60 мм при той же температуре указаны прочность 590 МПа, удлинение 8 % и относительное сужение 12 %. Отдельное значение предела текучести в приведённой таблице не указано.

• Материал относится к титановым деформируемым сплавам.
• Основной легирующий компонент в составе, кроме титана, алюминий с диапазоном 2–3,5 %.
• Для прутка нормативно указан ГОСТ 26492-85.
• Для плиты нормативно указан ГОСТ 23755-79.
• Ударную вязкость приводят в кДж/м², а механические показатели получают при температуре 20 °C.
• Для прутка в справочных данных указана термическая обработка отжигом.

Какие варианты полуфабрикатов представлены в сортаменте?

Из сплава изготавливают листы, ленты, фольгу, полосы, плиты, прутки, профили, трубы, поковки и штампованные заготовки. Такой перечень относится к полуфабрикатам, получаемым деформацией. В отдельной строке также указаны слитки, поэтому материал рассматривается не только как готовый прокат, но и как исходная форма для дальнейшей переработки.

В связанных категориях каталога материал представлен в виде титанового листа. Для плиты задан диапазон толщины 11–60 мм, тогда как для прутка размер в исходной таблице не приведён. Сведения о зарубежных аналогах отсутствуют, поэтому сопоставлять эту марку с конкретными иностранными обозначениями нельзя.

По приведённым значениям прочность прутка и плиты совпадает и составляет 590 МПа. Показатели пластичности различаются: у прутка выше относительное удлинение и сужение. Для плиты указана большая ударная вязкость, 450 кДж/м² против 400 кДж/м² у прутка. Сравнение относится только к данным при 20 °C и не заменяет требования конкретного нормативного документа.

Титановый лист АТ3 в каталоге продукции

В каталоге доступна категория титанового листа из этого сплава. При подборе полуфабриката полезно сопоставлять вид продукции, размерный диапазон и показатель, который требуется для конкретной партии: прочность, пластичность или ударную вязкость. Для прутка в справочной таблице дополнительно приведена обработка отжигом, а для плиты указана толщина 11–60 мм.

Какие обозначения используются в справочных таблицах?

В документации применяются сокращения, описывающие механические и физические характеристики. Предел кратковременной прочности обозначен как σ_в, предел пропорциональности или предел текучести для остаточной деформации как σ_т. Символ δ₅ соответствует относительному удлинению после разрыва, а ψ обозначает относительное сужение. Показатель KCU характеризует ударную вязкость.

Для физических свойств используются обозначения температуры, модуля упругости первого рода, коэффициента линейного температурного расширения, теплопроводности, плотности, удельной теплоёмкости и удельного электросопротивления. В извлечённой таблице физические данные отображены неполностью, поэтому отсутствующие числовые значения не приводятся.

• σ_в измеряется в МПа.
• σ_т также относится к показателям, выражаемым в МПа.
• δ₅ и ψ приводятся в процентах.
• KCU указывается в кДж/м².
• Температура получения механических данных составляет 20 °C.

Такое разделение помогает читать таблицы без смешения прочностных, пластических и физических показателей. Для выбора конкретного полуфабриката нужно использовать данные по соответствующему виду продукции, поскольку значения для прутка и плиты в документе различаются.