ВТ6 представляет собой титановый деформируемый сплав класса α+β. Материал используют для крупногабаритных сварных и сборных конструкций летательных аппаратов, баллонов, работающих под внутренним давлением при температурах от −196 до 450 °С, а также других конструктивных элементов. Сведения о составе и свойствах приведены для разных видов полуфабрикатов и состояний термической обработки.
Назначение и особенности сплава
Материал применяют в конструкциях, где требуется сочетание характеристик титанового сплава с возможностью изготовления сварных и сборных элементов. В документе отдельно указано использование для баллонов под внутренним давлением в широком температурном интервале, а также для крупногабаритных элементов летательных аппаратов.
Свариваемость указана как не ограниченная. В принятой классификации это означает, что сварку выполняют без предварительного подогрева и последующей термообработки. Конкретный вид полуфабриката и его состояние влияют на значения механических показателей, поэтому данные рассматривают в привязке к сортаменту.
Химический состав и технические характеристики
Основу состава занимает титан. Легирующим элементом является алюминий, содержание которого указано в пределах 5,3–6,8 %, ванадий содержится в диапазоне 3,5–5,3 %. Для железа и кислорода установлены предельные значения, а для циркония, углерода, кремния, азота и водорода приведены отдельные ограничения.
| Элемент | Содержание, % |
|---|
| Титан | 86,45–90,9 |
| Алюминий | 5,3–6,8 |
| Ванадий | 3,5–5,3 |
| Железо | до 0,6 |
| Углерод | до 0,1 |
| Кремний | до 0,1 |
| Азот | до 0,05 |
| Цирконий | до 0,3 |
| Кислород | до 0,2 |
| Водород | до 0,015 |
Механические свойства при температуре 20 °С различаются по сортаменту. Для листа в отожженном состоянии указано временное сопротивление 885 МПа. Для прутка значения составляют 835–1080 МПа в зависимости от качества, состояния и исполнения, для штамповки приведён диапазон 950–1100 МПа, для отожжённой плиты толщиной 11–100 мм, 835–1080 МПа.
- Лист отожжённый: ГОСТ 22178-76, временное сопротивление 885 МПа.
- Пруток: ГОСТ 26492-85, временное сопротивление 835–1080 МПа.
- Штамповка: временное сопротивление 950–1100 МПа, относительное удлинение 10–13 %.
- Плита отожжённая: ГОСТ 23755-79, толщина 11–100 мм, временное сопротивление 835–1080 МПа.
- Ударная вязкость прутка составляет 200–400 кДж/м2 в зависимости от состояния и качества.
Состояние материала и практическое использование
Для прутка в документации приведены состояния отжига, а также закалки и старения. При отжиге ударная вязкость указана на уровне 200–250 кДж/м2, для прутка повышенного качества после закалки и старения, 250–300 кДж/м2. Для штамповки после отжига приведён диапазон 400–800 кДж/м2, для отожжённой плиты, 300 кДж/м2.
Выбор формы проката связывают с конструкцией изделия и требованиями к заготовке. В каталоге представлены круглый, квадратный и шестигранный титановый пруток, титановая полоса и шина, квадрат, шестигранник, лист и титановый круг. Для каждого вида продукции форма поставки и показатели должны рассматриваться по соответствующей позиции и нормативному документу.
Физические свойства зависят от температуры. При 20 °С модуль упругости указан как 1,15 МПа, коэффициент линейного расширения, как 8,37 10−6 1/°С, плотность, как 4450 кг/м3, удельная теплоёмкость, как 1600 Дж/(кг·°С). При 200 °С приведены коэффициент расширения 8,7 10−6 1/°С, теплопроводность 0,586 Вт/(м·°С), плотность 10,88 кг/м3 и удельная теплоёмкость 2020 Дж/(кг·°С). В исходной таблице обозначения физических величин приведены в отдельной расшифровке.
Прокат и изделия из ВТ6 в каталоге
Материал встречается в разделах с титановым круглым, квадратным и шестигранным прутком, полосой, шиной, квадратом, шестигранником, листом и титановым кругом. Наименования категорий включают обозначение сплава, поэтому при подборе изделия можно ориентироваться одновременно на форму проката и требуемую позицию справочника.
В документе также приведены зарубежные аналоги: Grade 5 и 6Al-4V в США, 3.7164 и 3.7165 в Германии, SAT-64 и Ti-6Al-4V в Японии, T-A6V во Франции, Ti-P.63 и Ti-Al-V в Англии. Эти обозначения относятся к справочному сопоставлению материала и не заменяют проверку требований к конкретному изделию.