ОТ4 является деформируемым титановым сплавом псевдоальфа-класса. В справочных данных для него указаны хорошая коррозионная стойкость, возможность горячей и ограниченная возможность холодной деформации. Материал применяют для деталей, работающих при температурах до 350 °С в течение 2000 часов и до 300 °С в течение 30 000 часов. В документах зарубежные аналоги не приведены.
Состав и основные особенности сплава
Основу материала составляет титан, его содержание указано в диапазоне 91,83–95,4 %. Легирующим компонентом является алюминий в количестве 3,5–5 %, марганец содержится в пределах 0,8–2 %. Для железа, кремния, углерода, азота и циркония установлены предельные значения. Отдельно нормируется содержание кислорода, водорода и прочих примесей.
По структуре сплав относится к псевдоальфа-классу. Такая классификация приведена в исходной технической документации и используется для описания материала в справочных целях. Данные о зарубежных аналогах в документе отсутствуют, поэтому сопоставлять марку с конкретными иностранными обозначениями не следует.
Химический состав и нормативные данные
Состав приведён в массовых процентах. Диапазоны и предельные значения относятся к материалу в целом, а не к отдельному виду проката. Для разных изделий документ отдельно указывает сортамент и нормативный документ, по которому описываются требования к продукции.
- титан: 91,83–95,4 %;
- алюминий: 3,5–5 %;
- марганец: 0,8–2 %;
- железо: не более 0,3 %;
- кремний: не более 0,12 %;
- углерод: не более 0,1 %;
- азот: не более 0,05 %;
- цирконий: не более 0,3 %;
- кислород: не более 0,15 %;
- водород: не более 0,012 %;
- прочие примеси: 0,3 %.
Для отожжённого листа в документе указан ГОСТ 22178-76. Пруток описан по ГОСТ 26492-85, включая вариант повышенного качества. Для плиты приведён ГОСТ 23755-79. Эти обозначения связаны с конкретными видами сортамента, поэтому при подборе позиции их рассматривают вместе с формой изделия и состоянием материала.
Механические и физические характеристики
Механические свойства приведены при температуре 20 °С. Для листа указано значение предела кратковременной прочности 685 МПа. Для обычного прутка этот показатель составляет 635–685 МПа, для прутка повышенного качества 635–885 МПа, для плиты 685–885 МПа. Остальные показатели зависят от вида проката, размера и состояния поставки.
| Сортамент | Норматив | Предел кратковременной прочности, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|
| Лист отожжённый | ГОСТ 22178-76 | 685 | 10–20 |
| Пруток | ГОСТ 26492-85 | 635–685 | 20–25 |
| Пруток повышенного качества | ГОСТ 26492-85 | 635–885 | 21–30 |
| Плита | ГОСТ 23755-79 | 685–885 | 10–15 |
Для прутка и прутка повышенного качества указана ударная вязкость 350–400 кДж/м2, состояние термической обработки обозначено как отжиг. Для плиты приведены диапазоны предела прочности 685–885 МПа и относительного удлинения 10–15 %, а для листа размером 10–20 мм указано значение прочности 685 МПа и удлинение 10–20 %. Показатели поперечного сужения также зависят от сортамента: для обычного прутка приведено 8 %, для прутка повышенного качества 9–11 %, для плиты 6–8 %.
В физической таблице температура получения данных обозначена как 20 °С. Для материала приведены модуль упругости первого рода 1,15 в графе с множителем 105 МПа и плотность 4550 кг/м3. В исходной выдержке отсутствуют заполненные значения для всех остальных физических параметров, поэтому коэффициент теплового расширения, теплопроводность, теплоёмкость и удельное электросопротивление отдельно не указываются.
Практическое использование и выбор проката
При выборе изделия сначала определяют необходимую форму проката: лист, пруток, плита, труба или круг. Затем сопоставляют её с указанным в документации нормативом, размером и состоянием материала. Для листа в справочных данных выделено отожжённое состояние, для части прутка дополнительно указано повышенное качество, а для прутка с приведёнными значениями ударной вязкости обозначен отжиг.
Технологические свойства включают хорошую деформируемость в горячем состоянии и ограниченную деформируемость в холодном. Свариваемость обозначена как неограниченная. В пояснениях к документу это означает, что сварка выполняется без подогрева и без последующей термической обработки. Температурные пределы применения, приведённые в справке, используют при оценке деталей, для которых задана продолжительность работы: до 350 °С в течение 2000 часов либо до 300 °С в течение 30 000 часов.
Для контроля соответствия выбирают показатель, который относится именно к нужному сортаменту. Нельзя переносить значения, приведённые для прутка, на лист или плиту без отдельного подтверждения. Аналогично, диапазон прочности сам по себе не описывает все механические свойства изделия: в документе отдельно приведены относительное удлинение, поперечное сужение и ударная вязкость.
При работе с технической документацией полезно учитывать обозначения показателей. Предел кратковременной прочности и предел текучести приведены в мегапаскалях, относительное удлинение и сужение выражены в процентах, ударная вязкость указана в кДж/м2. Такое разделение помогает сопоставить сведения из карточки материала с данными нормативного документа без смешения характеристик.
Прокат и изделия из сплава ОТ4
В связанном ассортименте материал указан для титанового круглого прутка, титанового листа, титановой трубы и титанового круга. Эти категории представлены как отдельные виды продукции, поэтому параметры нужно смотреть в карточке конкретного изделия и сопоставлять с соответствующим сортаментом. Для получения сведений о доступных позициях и характеристиках проката можно обратиться к страницам каталога .