RU2016135004A - Ударостойкие или стойкие к ударной нагрузке титановые сплавы и способ изготовления деталей из них - Google Patents
Ударостойкие или стойкие к ударной нагрузке титановые сплавы и способ изготовления деталей из них Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016135004A RU2016135004A RU2016135004A RU2016135004A RU2016135004A RU 2016135004 A RU2016135004 A RU 2016135004A RU 2016135004 A RU2016135004 A RU 2016135004A RU 2016135004 A RU2016135004 A RU 2016135004A RU 2016135004 A RU2016135004 A RU 2016135004A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amount
- mass
- titanium alloy
- titanium
- aluminum
- Prior art date
Links
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims 27
- 230000035939 shock Effects 0.000 title claims 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims 7
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 229910000883 Ti6Al4V Inorganic materials 0.000 claims 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 2
- 238000010313 vacuum arc remelting Methods 0.000 claims 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
- C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/02—Selection of particular materials
- F04D29/023—Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Forging (AREA)
Claims (68)
1. Титановый сплав на основе титана с добавлением алюминия, по меньшей мере одного изоморфного бета-стабилизирующего элемента, по меньшей мере одного эвтектоидного бета-стабилизирующего элемента и случайных примесей, при этом титановый сплав имеет следующие механические свойства:
предел текучести около 550-850 МПа;
предел прочности на растяжение, составляющий около 600-900 МПа;
баллистическую стойкость к ударным нагрузкам, которая составляет более около 120 м/с при баллистическом пределе V50; и
обрабатываемость при производительности токарной обработки V15, которая выше 125 м/мин,
причем титановый сплав обладает обрабатываемостью в горячем состоянии, которая выше обрабатываемости в горячем состоянии сплава Ti-6Al-4V в аналогичных условиях.
2. Титановый сплав по п. 1, в котором титановый сплав дополнительно обладает процентом удлинения, который составляет около 19-40%; и напряжением пластического течения, которое составляет менее около 200 МПа, измеренное при 1/сек и 800°C.
3. Титановый сплав по п. 1 или 2, включающий:
алюминий в количестве около 0,5-1,6% масс.,
ванадий в количестве около 2,5-5,3% масс.,
кремний в количестве около 0,1-0,5% масс.,
железо в количестве около 0,05-0,5% масс.,
кислород в количестве около 0,1-0,25% масс.,
углерод в количестве до около 0,2% масс. и
остальное титан и случайные примеси.
4. Титановый сплав, включающий:
алюминий в количестве около 0,5-1,6% масс.,
ванадий в количестве около 2,5-5,3% масс.,
кремний в количестве около 0,1-0,5% масс.,
железо в количестве около 0,05-0,5% масс.,
кислород в количестве около 0,1-0,25% масс.,
углерод в количестве до около 0,2% масс. и
остальное титан и случайные примеси.
5. Титановый сплав по любому из пп. 1-4, в котором пластичность титанового сплава улучшена на 70% или более по сравнению со сплавом Ti-6Al-4V.
6. Титановый сплав по любому из пп. 1-4, в котором баллистическая стойкость к ударным нагрузкам титанового сплава улучшена на 16% по сравнению со сплавом Ti-6Al-4V.
7. Титановый сплав по любому из пп. 1-4, в котором титановый сплав поглощает на 50% больше энергии, чем сплав Ti-6Al-4V.
8. Титановый сплав по п. 3 или 4, в котором алюминий присутствует в количестве около 0,55-1,25% масс.
9. Титановый сплав по п. 3 или 4, в котором ванадий присутствует в количестве около 3,0-4,3% масс.
10. Титановый сплав по п. 3 или 4, в котором кремний присутствует в количестве около 0,2-0,3% масс.
11. Титановый сплав по п. 3 или 4, в котором железо присутствует в количестве около 0,2-0,3% масс.
12. Титановый сплав по п. 3 или 4, в котором кислород присутствует в количестве около 0,11%-0,2% масс.
13. Титановый сплав по п. 3 или 4, в котором сплав включает:
алюминий в количестве около 0,55-1,25% масс.,
ванадий в количестве около 3,0-4,3% масс.,
кремний в количестве 0,20-0,30% масс.,
железо в количестве 0,20-0,30% масс.,
кислород в количестве около 0,11-0,20% масс. и остальное титан и случайные примеси.
14. Титановый сплав по п. 13, в котором сплав включает
алюминий с содержанием элемента около 0,85% масс.;
ванадий с содержанием элемента около 3,7% масс.;
кремний с содержанием элемента около 0,25% масс.;
железо с содержанием элемента около 0,25% масс.;
кислород с содержанием элемента около 0,15% масс. и
остальное титан и случайные примеси.
15. Титановый сплав по п. 1 или 2, в котором сплав включает алюминий в количестве около 0,2-1,6% масс., по меньшей мере один изоморфный бета-стабилизирующий элемент в количестве около 2,5-5,3% масс., кремний в количестве около 0,1-0,5% масс., по меньшей мере один эвтектоидный бета-стабилизирующий элемент в количестве около 0,05-0,5% масс., кислород в количестве около 0,1-0,25% масс., углерод в количестве до около 0,2% масс., и остальное титан и случайные примеси.
16. Способ образования изделия или компонента из титанового сплава, включающий в себя этапы, на которых
объединяют лом или оборотные сплавы, содержащие титан, алюминий и ванадий;
смешивают лом или оборотные сплавы с дополнительным сырьем при необходимости, чтобы получить смесь, включающую в себя:
алюминий в количестве около 0,5-1,6% масс.,
ванадий в количестве около 2,5-5,3% масс.,
кремний в количестве около 0,1-0,5% масс.,
железо в количестве около 0,05-0,5% масс.,
кислород в количестве около 0,1-0,25% масс.,
углерод в количестве до около 0,2% масс. и остальное титан и случайные примеси;
плавят смесь плазмой или пучком электронов в холодном тигле, или вакуумно-дуговой переплавкой (ВДП) для формирования слитка;
обрабатывают слиток в деталь с использованием комбинации бета-ковки и альфа-ковки;
подвергают деталь термообработке при температуре 25°F (14°C) - 200°F (110°C) ниже бета-перехода; и
подвергают термообработанную деталь отжигу при температуре около 750°F (400°C) - 1,200°F (649°C) для получения конечного изделия из титанового сплава.
17. Способ по п. 16, в котором термообработку проводят при температуре, которая ниже бета-перехода на около 75°F (42°C), а отжиг проводят при температуре около 932°F (500°C).
18. Способ по п. 16 или 17, в котором слиток, полученный на стадии плавки с холодным тиглем, является полым слитком.
19. Способ по любому из пп. 16-18, в котором слиток, полученный на стадии плавки с холодным тиглем, переплавляют с использованием процесса вакуумно-дугового переплава.
20. Способ по любому из пп. 16-19, в котором объемная доля первичной альфа фазы конечного продукта из титанового сплава составляет около 5-90%.
21. Способ по п. 20, в котором первичная альфа фаза включает в себя первичные альфа зерна, имеющие размер, составляющий менее около 50 мкм.
22. Способ по п. 21, в котором размер первичных альфа зерен составляет менее около 20 мкм.
23. Деталь, выполненная из титанового сплава по любому из пп. 1-15.
24. Деталь по п. 23, являющаяся удерживающим кольцевым корпусом.
25. Деталь, выполненная из титанового сплава, полученного в соответствии со способом по любому из пп. 16-22.
26. Деталь по п. 25, являющаяся удерживающим кольцевым корпусом.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201461932410P | 2014-01-28 | 2014-01-28 | |
| US61/932,410 | 2014-01-28 | ||
| PCT/US2015/013022 WO2015116567A1 (en) | 2014-01-28 | 2015-01-27 | Titanium alloys exhibiting resistance to impact or shock loading and method of making a part therefrom |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018121311A Division RU2716559C2 (ru) | 2014-01-28 | 2015-01-27 | Ударостойкие или стойкие к ударной нагрузке титановые сплавы и способ изготовления деталей из них |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016135004A true RU2016135004A (ru) | 2018-03-02 |
| RU2016135004A3 RU2016135004A3 (ru) | 2018-03-02 |
| RU2659524C2 RU2659524C2 (ru) | 2018-07-02 |
Family
ID=52462477
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016135004A RU2659524C2 (ru) | 2014-01-28 | 2015-01-27 | Ударостойкие или стойкие к ударной нагрузке титановые сплавы и способ изготовления деталей из них |
| RU2018121311A RU2716559C2 (ru) | 2014-01-28 | 2015-01-27 | Ударостойкие или стойкие к ударной нагрузке титановые сплавы и способ изготовления деталей из них |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018121311A RU2716559C2 (ru) | 2014-01-28 | 2015-01-27 | Ударостойкие или стойкие к ударной нагрузке титановые сплавы и способ изготовления деталей из них |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10000838B2 (ru) |
| EP (1) | EP3099833B1 (ru) |
| JP (1) | JP6420350B2 (ru) |
| CN (1) | CN106460100B (ru) |
| CA (1) | CA2938089C (ru) |
| RU (2) | RU2659524C2 (ru) |
| WO (1) | WO2015116567A1 (ru) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10352428B2 (en) * | 2016-03-28 | 2019-07-16 | Shimano Inc. | Slide component, bicycle component, bicycle rear sprocket, bicycle front sprocket, bicycle chain, and method of manufacturing slide component |
| JP2020511597A (ja) * | 2017-02-24 | 2020-04-16 | オハイオ・ステイト・イノベーション・ファウンデーション | 付加製造用チタン合金 |
| TWI641696B (zh) * | 2018-02-08 | 2018-11-21 | 日商新日鐵住金股份有限公司 | Titanium alloy |
| CN109059653A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-21 | 九江学院 | 一种用于制作多元复合防弹衣的材料及其性能强化方法 |
| US11708630B2 (en) | 2018-09-25 | 2023-07-25 | Titanium Metals Corporation | Titanium alloy with moderate strength and high ductility |
| CN112251636B (zh) * | 2020-09-29 | 2022-05-10 | 中国科学院金属研究所 | 一种高热稳定性等轴纳米晶Ti6Al4V-W合金及其制备方法 |
| GB202112312D0 (en) | 2021-08-27 | 2021-10-13 | Thomas Roger Owen | Heat treatable titanium alloys exhibiting high ductility and resistance to impact fracture |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2777768A (en) * | 1953-08-03 | 1957-01-15 | Mallory Sharon Titanium Corp | Alpha titanium alloys |
| GB776440A (en) * | 1953-10-13 | 1957-06-05 | Rem Cru Titanium Inc | Improvements in or relating to stable beta-containing alloys of titanium |
| GB758293A (en) * | 1954-07-08 | 1956-10-03 | Ronald Hans Heathfield | Improvements in or relating to tubular elements and joints therefor |
| JPS609847A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-18 | Asahi Glass Co Ltd | 眼鏡フレ−ム用部材 |
| US4857269A (en) | 1988-09-09 | 1989-08-15 | Pfizer Hospital Products Group Inc. | High strength, low modulus, ductile, biopcompatible titanium alloy |
| JPH05117791A (ja) * | 1991-10-28 | 1993-05-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度高靱性で冷間加工可能なチタン合金 |
| JP2800651B2 (ja) * | 1993-08-16 | 1998-09-21 | 住友金属工業株式会社 | 冷間加工性および溶接性に優れた高耐食性チタン合金 |
| JP2936968B2 (ja) * | 1993-08-16 | 1999-08-23 | 住友金属工業株式会社 | 冷間加工性および溶接性に優れた高強度チタン合金 |
| JPH1136029A (ja) * | 1997-05-21 | 1999-02-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度チタン合金鋳造品 |
| US6632304B2 (en) * | 1998-05-28 | 2003-10-14 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Titanium alloy and production thereof |
| EP1574589B1 (en) * | 2004-03-12 | 2012-12-12 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Titanium alloy having excellent high-temperature oxidation and corrosion resistance |
| JP2006034414A (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | シューズ用スパイク |
| JP4939740B2 (ja) * | 2004-10-15 | 2012-05-30 | 住友金属工業株式会社 | β型チタン合金 |
| ATE479783T1 (de) * | 2005-05-23 | 2010-09-15 | Thyssenkrupp Vdm Gmbh | Titan-legierung |
| GB2447036A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-03 | Rolls Royce Plc | A containment casing |
| RU2425164C1 (ru) | 2010-01-20 | 2011-07-27 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Вторичный титановый сплав и способ его изготовления |
| US9631261B2 (en) * | 2010-08-05 | 2017-04-25 | Titanium Metals Corporation | Low-cost alpha-beta titanium alloy with good ballistic and mechanical properties |
| US10119178B2 (en) | 2012-01-12 | 2018-11-06 | Titanium Metals Corporation | Titanium alloy with improved properties |
-
2015
- 2015-01-27 RU RU2016135004A patent/RU2659524C2/ru active
- 2015-01-27 JP JP2016548622A patent/JP6420350B2/ja active Active
- 2015-01-27 US US14/606,310 patent/US10000838B2/en active Active
- 2015-01-27 RU RU2018121311A patent/RU2716559C2/ru active
- 2015-01-27 EP EP15703208.7A patent/EP3099833B1/en active Active
- 2015-01-27 CA CA2938089A patent/CA2938089C/en active Active
- 2015-01-27 WO PCT/US2015/013022 patent/WO2015116567A1/en active Application Filing
- 2015-01-27 CN CN201580016980.7A patent/CN106460100B/zh active Active
-
2018
- 2018-06-14 US US16/008,609 patent/US10633732B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106460100B (zh) | 2019-07-12 |
| US20180291492A1 (en) | 2018-10-11 |
| WO2015116567A1 (en) | 2015-08-06 |
| EP3099833B1 (en) | 2018-06-27 |
| US20170016103A1 (en) | 2017-01-19 |
| RU2018121311A3 (ru) | 2019-08-05 |
| RU2018121311A (ru) | 2019-03-06 |
| JP2017508882A (ja) | 2017-03-30 |
| CA2938089C (en) | 2019-06-25 |
| EP3099833A1 (en) | 2016-12-07 |
| RU2659524C2 (ru) | 2018-07-02 |
| RU2016135004A3 (ru) | 2018-03-02 |
| JP6420350B2 (ja) | 2018-11-07 |
| CN106460100A (zh) | 2017-02-22 |
| US10000838B2 (en) | 2018-06-19 |
| CA2938089A1 (en) | 2015-08-06 |
| US10633732B2 (en) | 2020-04-28 |
| RU2716559C2 (ru) | 2020-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2016135004A (ru) | Ударостойкие или стойкие к ударной нагрузке титановые сплавы и способ изготовления деталей из них | |
| TWI631222B (zh) | 高強度α／β鈦合金 | |
| CN104726746B (zh) | 一种高强亚稳定β型钛合金棒材及其制备方法 | |
| CN102549181A (zh) | 用于高强度应用的近β钛合金及其制备方法 | |
| JP5287062B2 (ja) | 低比重チタン合金、ゴルフクラブヘッド、及び、低比重チタン合金製部品の製造方法 | |
| AU2019266051B2 (en) | High strength titanium alloys | |
| US9828662B2 (en) | Low cost and high strength titanium alloy and heat treatment process | |
| CN104169449A (zh) | 具有改良性能的钛合金 | |
| CN106103757B (zh) | 高强度α/β钛合金 | |
| CN101193839A (zh) | 高强度铝合金及其制备方法 | |
| JP5995157B2 (ja) | マルテンサイト系析出強化型ステンレス鋼の製造方法 | |
| CN105779817A (zh) | 一种低成本高强高韧钛合金及其制备方法 | |
| Liang et al. | Abnormal martensitic transformation of high Zr-containing Ti alloys | |
| JP2017508882A5 (ru) | ||
| CN104818408A (zh) | 一种高强度Ti-Al-Fe-Si合金及其制备方法 | |
| JP2010275606A (ja) | チタン合金 | |
| IL227570A (en) | High strength, high toughness steel alloy | |
| JP2022502568A (ja) | 中強度と高延性を備えたチタン合金 | |
| KR102318721B1 (ko) | 고강도 고성형성 베타 타이타늄 합금 | |
| US20170275735A1 (en) | Economically alloyed titanium alloy with predictable properties | |
| KR102245612B1 (ko) | 우수한 기계적 특성을 가지는 저비용 Ti-Al-Fe-Sn계 타이타늄 합금 | |
| US20140130637A1 (en) | Method for Making a Strong Aluminum Alloy | |
| Samuel et al. | Effect of Heat Treatment on the Mechanical Properties of a Rheocast 357 Alloy using the SEED Method |