ОТ4-1: свойства, состав и применение титанового сплава

ОТ4-1 относится к титановым деформируемым сплавам псевдоальфа-класса. Материал применяют для тонкостенных деталей сложной конфигурации, рассчитанных на длительную работу при температуре 300 °C в течение 3000 часов и при 350 °C в течение 2000 часов. К особенностям сплава относятся сравнительно невысокая прочность и очень большая склонность к водородной хрупкости.

Как расшифровать состав и область применения ОТ4-1?

Основу химического состава составляет титан, его содержание указано в диапазоне 94,33-97,5 %. В состав также входят алюминий, марганец, железо, кремний, углерод, азот, цирконий, кислород и водород. Для алюминия установлен диапазон 1,5-2,5 %, для марганца 0,7-2 %, для циркония предусмотрено содержание до 0,3 %. Массовая доля железа не превышает 0,3 %, кремния 0,12 %, углерода 0,1 %, азота 0,05 %, кислорода 0,15 %, водорода 0,012 %. Доля прочих примесей составляет 0,3 %.

В справочных данных применение связано с тонкостенными деталями сложной конфигурации, работающими при указанных температурах и продолжительности. Для материала указана свариваемость без ограничений, то есть сварка производится без подогрева и последующей термообработки. При работе с ним отдельно учитывают склонность к водородной хрупкости. Известен зарубежный аналог японского производства, обозначаемый по JIS как ST-A90.

• Класс по структуре: псевдо альфа.
• Основной металл: титан.
• Алюминий: 1,5-2,5 %.
• Марганец: 0,7-2 %.
• Железо: до 0,3 %, кремний: до 0,12 %.
• Кислород: до 0,15 %, водород: до 0,012 %.
• Свариваемость: без ограничений.
• Указанная область применения: тонкостенные детали сложной конфигурации.

Какие варианты проката представлены в справочных данных?

Для сплава приведены сведения по листу, прутку и плите. Лист указан как отожженный и связан с ГОСТ 22178-76. Для прутка приведен ГОСТ 26492-85, причём отдельно выделены обычный вариант и пруток повышенного качества. Плита также связана с ГОСТ 23755-79. В каталоге материал встречается в виде титанового круглого прутка, титанового листа, титановой трубы и титанового круга.

Размерные и механические данные различаются в зависимости от вида проката. Для прутка приведен диапазон диаметров 10-150 мм, для плиты указана толщина 11-150 мм. По листу в таблице источника приведено значение временного сопротивления 590 МПа при толщине 13-25 мм. Для прутка обычного исполнения указаны 540 МПа, относительное удлинение 10-12 % и относительное сужение 21-30 %. Для прутка повышенного качества временное сопротивление находится в пределах 540-735 МПа, удлинение составляет 13-15 %, сужение 24-35 %. Для плиты приведены значения 590-735 МПа, 8-10 % и 14-18 % соответственно.

Сопоставление показывает, что наиболее высокий диапазон временного сопротивления в приведенных данных относится к прутку повышенного качества и плите. У прутка повышенного качества также выше указанные показатели относительного удлинения и сужения, чем у обычного прутка. Для листа источник сообщает значение сопротивления и толщину, но не приводит в этой таблице показатели удлинения и сужения.

Ударная вязкость KCU для прутка и прутка повышенного качества указана на уровне 400-450 кДж/м². Для обоих вариантов в графе термической обработки приведен отжиг. Для листа и плиты значения KCU в исходных данных не указаны. Механические характеристики относятся к температуре 20 °C.

Какие физические свойства указаны для материала?

В справочных данных приведены значения физических свойств при температурах от 20 до 600 °C. Модуль упругости первого рода при 20 °C составляет 1,1 МПа в указанном формате источника, а при 100 °C равен 8. Коэффициент температурного расширения возрастает от 9,63 при 20 °C до 16,32 при 600 °C. Теплопроводность приведена для ряда температур: 0,565 Вт/(м·град) при 200 °C, 0,628 при 300 °C, 0,67 при 400 °C и 0,754 при 500 °C.

Плотность указана как 4550 кг/м³, удельная теплоемкость при 20 °C составляет 1010 Дж/(кг·град). Удельное электросопротивление приведено для температур 200-500 °C и изменяется от 8 до 9,7 в обозначениях таблицы источника. Для температур 100, 200, 300, 400, 500 и 600 °C коэффициент температурного расширения составляет соответственно 10,47, 11,3, 12,14, 14,24, 14,65 и 16,32. Эти данные следует рассматривать вместе с единицами измерения и обозначениями, приведенными в техническом документе.

Прокат из этого титанового сплава в каталоге

В связанных разделах представлены титановый круглый пруток, лист, труба и круг. Выбор конкретного вида продукции связан с формой и размером заготовки, а также с требованиями соответствующего нормативного документа. Для уточнения характеристик конкретной позиции используют данные страницы товара и технического документа.