RU2048572C1

RU2048572C1 - Titanium-base alloy

Info

Publication number: RU2048572C1
Application number: RU92012406A
Authority: RU
Inventors: В.В. Тетюхин; Т.В. Павлова; Е.Н. Билибина; Т.И. Усова; Н.Н. Лошакова; И.В. Левин; Б.В. Пелевин; А.С. Шибанов
Original assignee: Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Priority date: 1992-12-16
Filing date: 1992-12-16
Publication date: 1995-11-20

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy; specifically, titanium- base alloys applicable in manufacture of bars, blade stampings, fastenings and other components of aeronautical equipment. SUBSTANCE: titanium-base alloy has the following qualitative and quantitative composition, mas. aluminium 4.6-5.6; molybdenum 3.5-4.5; tin 0.7-1.7; zirconium 0.7-1.6; silicon 0.05-0.2; iron 0.05-0.15; carbon 0.05-0.08; nitrogen 0.003-0.04; oxygen 0.05-0.15; the balance, titanium; with (Al+Sn+Zr+Si):Mo ratio of 1.7-2.0. EFFECT: higher fatigue strength and prolonged serviceability up to failure of specimen with fracture, larger bending angle and increased ductility in cold strain. 3 tbl

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, конкретно к сплавам на основе титана, используемым для изготовления прутков, штамповок лопаток, крепежа и других деталей авиационной техники. The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, specifically to titanium-based alloys used for the manufacture of rods, stampings of blades, fasteners and other parts of aircraft.

Недостатки сплава: низкие прочностные свойства при комнатной и повышенной температурах, низкая жаропрочность. Disadvantages of the alloy: low strength properties at room and elevated temperatures, low heat resistance.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сплав на основе титана, содержащий, мас. алюминий 5,5-6,6; олово 1,8-2,2; цирконий 3,6-4,4; молибден 5,5-6,5; железо 0,5; кислород 0,15; углерод 0,04; водород 0,04; титан остальное. Closest to the technical nature of the proposed is an alloy based on titanium containing, by weight. aluminum 5.5-6.6; tin 1.8-2.2; zirconium 3.6-4.4; molybdenum 5.5-6.5; iron 0.5; oxygen 0.15; carbon 0.04; hydrogen 0.04; titanium rest.

К недостаткам сплава относятся: недостаточно высокий уровень многоцикловой усталости, трещиностойкости, угла гиба. The disadvantages of the alloy include: insufficiently high level of multi-cycle fatigue, crack resistance, bending angle.

Целью изобретения является повышение усталостной прочности, работы разрушения образца с трещиной, угла гиба, а также дальнейшее повышение технологической пластичности при холодной деформации. The aim of the invention is to increase the fatigue strength, the work of fracture of the specimen with a crack, the angle of bending, as well as a further increase in technological plasticity during cold deformation.

Поставленная цель достигается за счет дополнительного введения циркония и рациональным легированием сплава, постоянным содержанием основных легирующих элементов. This goal is achieved due to the additional introduction of zirconium and rational alloying of the alloy, a constant content of the main alloying elements.

Заявляемый сплав содержит элементы в следующем соотношении, мас. алюминий 4,6-5,6; молибден 3,5-4,5; олово 0,7-1,6; цирконий 0,7-1,6; кремний 0,05-0,2; железо 0,05-0,15; углерод 0,005-0,08; азот 0,003-0,04; кислород 0,05-0,15; титан остальное, причем ( ΣAl+Sn+Zr+Si):Mo=1,7-2,0. The inventive alloy contains elements in the following ratio, wt. aluminum 4.6-5.6; molybdenum 3.5-4.5; tin 0.7-1.6; zirconium 0.7-1.6; silicon 0.05-0.2; iron 0.05-0.15; carbon 0.005-0.08; nitrogen 0.003-0.04; oxygen 0.05-0.15; titanium the rest, and (ΣAl + Sn + Zr + Si): Mo = 1.7-2.0.

Введение в сплав постоянного отношения суммарного содержания алюминия, олова, циркония, кремния к молибдену позволяет обеспечить оптимальный комплекс свойств сочетание высокой усталостной прочности, трещиностойкости с высокой технологической пластичностью при холодной деформации. Introduction to the alloy of a constant ratio of the total content of aluminum, tin, zirconium, silicon to molybdenum allows us to provide an optimal set of properties combining high fatigue strength, fracture toughness with high technological ductility during cold deformation.

Для исследования свойств были выплавлены в вакуумно-дуговой печи слитки составов заявленного сплава (табл. 1, примеры 1, 2, 3), а также составов, выходящих за рамки заявленного сплава (табл. 1, примеры 4, 5). To study the properties, ingots of the compositions of the claimed alloy were melted in a vacuum arc furnace (Table 1, examples 1, 2, 3), as well as compositions that went beyond the scope of the claimed alloy (Table 1, examples 4, 5).

Механические свойства исследуемых сплавов приведены в табл. 2, а сравнительные свойства предлагаемых и известных сплавов представлены в табл. 3. The mechanical properties of the studied alloys are given in table. 2, and the comparative properties of the proposed and known alloys are presented in table. 3.

Предлагаемый сплав превосходит известный по усталостной прочности на 10-25% по удару образца с трещиной на 35% при более высоких технологических параметрах угла гиба и технологической пластичности вхолодную не ниже 45%
Повышение усталостной прочности и трещиностойкости сплава позволит повысить эксплуатационную надежность и ресурс изделий авиационной техники.The proposed alloy surpasses the known fatigue resistance by 10-25% in terms of impact of a specimen with a crack by 35% with higher technological parameters of the bending angle and technological cold ductility not lower than 45%
Improving the fatigue strength and crack resistance of the alloy will increase the operational reliability and resource of aircraft products.

Claims

ALLOY ON THE BASIS OF TITANIUM, containing aluminum, molybdenum, iron, zirconium, tin, carbon, nitrogen and oxygen, characterized in that it additionally contains silicon in the following ratio of components, wt.

Aluminum 4.6 5.6
Molybdenum 3.5 4.5
Tin 0.7 1.6
Zirconium 0.7 1.6
Silicon 0.05 0.20
Iron 0.05 0.15
Carbon 0.005 0.08
Nitrogen 0.003 0.04
Oxygen 0.05 0.15
Titanium rest
moreover