ВТ22: состав, свойства и применение титанового сплава

ВТ22 относится к титановым деформируемым сплавам класса α+β. Материал предназначен для получения высоконагруженных деталей и конструкций, которые длительно работают при температурах до 350–400 °С. Сведения о составе, свойствах и сортаменте приведены по данным технического документа для этой марки.

Какие свойства определяют выбор ВТ22?

Ключевой ориентир при выборе сплава связан с назначением деталей и допустимой температурой их длительной работы. В документе указано применение для силовых деталей фюзеляжа и крыла, штамповок, деталей системы управления, а также крепежных деталей типа ушковых болтов. Зарубежные аналоги в переданных данных не указаны.

Химический состав включает титан как основу материала, алюминий, ванадий, молибден, железо, хром, цирконий, кислород, углерод, кремний и азот. Массовая доля титана приведена в диапазоне 79,4–86,3%, алюминия составляет 4,4–5,7%, ванадия и молибдена по 4–5,5%. Для остальных компонентов установлены отдельные пределы и ограничения по примесям.

• Класс структуры: α+β.
• Назначение: высоконагруженные детали и конструкции с длительной работой до 350–400 °С.
• Основной вид сортамента в документе: пруток.
• Нормативная ссылка для прутка: ГОСТ 26492-85.
• Указанные режимы термообработки: отжиг, закалка и старение.
• Механические показатели приведены при температуре 20 °С.
• Для оценки материала используются предел кратковременной прочности, предел пропорциональности, относительное удлинение, относительное сужение и ударная вязкость KCU.

Какие варианты продукции ВТ22 представлены в справочных данных?

В техническом описании приведены характеристики прутка по ГОСТ 26492-85 и прутка повышенного качества по тому же стандарту. Для обычного прутка указаны размеры 6–8 мм, предел кратковременной прочности 1030 МПа, относительное удлинение 14–20% и ударная вязкость 200–250 кДж/м² при отжиге.

Для прутка повышенного качества приведены три набора показателей. При размерах 7–10 мм предел кратковременной прочности составляет 1080–1280 МПа, а относительное удлинение равно 17–30%. Для другого варианта указаны прочность 1280 МПа, относительное удлинение 16–18% и ударная вязкость 250–300 кДж/м² после отжига. При закалке и старении ударная вязкость приведена в диапазоне 180–200 кДж/м².

Из приведённых данных видно, что показатели зависят от варианта прутка и режима термообработки. Наибольший указанный предел прочности составляет 1280 МПа, а диапазон ударной вязкости меняется от 180–200 до 250–300 кДж/м² в зависимости от обработки. Полное сопоставление возможно только для тех строк, где в документе приведены все соответствующие параметры.

Пруток и круг ВТ22 в каталоге

В каталоге представлены страницы, связанные с этим материалом: «Пруток титановый круглый ВТ22» и «Титановый круг ВТ22». Для уточнения конкретного исполнения, размера и комплекта технических данных используйте сведения выбранной позиции и приложенный документ. В карточке справочника доступен файл с описанием химического состава, механических и физических свойств.

Как меняются физические свойства материала с температурой?

Для ВТ22 приведены значения физических характеристик при температурах от 20 до 600 °С. Модуль упругости первого рода E составляет 8,32 единицы при 20 °С, затем равен 8 при 100 °С, 8,2 при 200 °С, 8,4 при 300 °С, 8,6 при 400 °С и 8,8 при 500 °С. Для 600 °С значение E в таблице не приведено.

Коэффициент температурного линейного расширения α указан для диапазона от 20 °С до соответствующей температуры. При 100 °С он равен 9,21, при 200 °С 10,5, при 300 °С 11,7, при 400 °С 13,4, при 500 °С 14,6 и при 600 °С 15,9. Теплопроводность λ указана как 0,565 при 200 °С, 0,586 при 300 °С, 0,649 при 400 °С, 0,712 при 500 °С.

Плотность материала приведена как 4620 кг/м³, удельная теплоёмкость составляет 1530 Дж/(кг·град), оба значения указаны при 20 °С. Удельное электросопротивление R равно 8,32 при 20 °С, а при 100–500 °С в документе приведены значения 8, 8,2, 8,4, 8,6 и 8,8 соответственно. Обозначения и единицы измерения следует читать вместе с исходной таблицей физических свойств.