RU2081929C1 - Сплав на основе алюминида титана - Google Patents
Сплав на основе алюминида титана Download PDFInfo
- Publication number
- RU2081929C1 RU2081929C1 RU95114327/02A RU95114327A RU2081929C1 RU 2081929 C1 RU2081929 C1 RU 2081929C1 RU 95114327/02 A RU95114327/02 A RU 95114327/02A RU 95114327 A RU95114327 A RU 95114327A RU 2081929 C1 RU2081929 C1 RU 2081929C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- heat resistance
- niobium
- titanium aluminide
- titanium
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к сплавам на основе алюминида титана, и может быть использовано в самолето- и ракетостроении. Технической задачей изобретения является уменьшение удельного веса сплава при одновременном повышении жаропрочности. Сплав на основе алюминида титана Ti3Al содержит следующие компоненты, мас.%: алюминий 13-15, ниобий 3-4, ванадий 2-4, цирконий 0,5-1,0, титан -остальное. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к созданию сплава на основе алюминида титана Ti3 Al, обладающего высокой жаропрочностью.
В настоящее время титановые сплавы α2 фазы Ti3Al применяются в аэрокосмической технике в условиях, где необходима высокая жаропрочность.
Известен сплав Ti-14Al-22Nb (вес.). Этот сплав обладает удовлетворительной технологичностью, хорошей жаропрочностью. Однако этот сплав имеет высокий удельный вес и содержит большое количество дефицитного и дорогого ниобия [1]
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является сплав следующего химического состава Ti-14Al-24Nb-1V (вес.) [2]
Однако Nb является остродефицитным, дорогостоящим материалом, кроме того он имеет высокий удельный вес, что приводит к увеличению удельного веса изделий.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является сплав следующего химического состава Ti-14Al-24Nb-1V (вес.) [2]
Однако Nb является остродефицитным, дорогостоящим материалом, кроме того он имеет высокий удельный вес, что приводит к увеличению удельного веса изделий.
Кроме того титановые сплавы на основе α2 фазы данного состава содержат около 20% β фазы, что не позволяет реализовать весь ресурс жаропрочности сплавов, т. к. приводит к разупрочнению и развитию ползучести уже при температурах 650-750oC. Эти сплавы имеют большой удельный вес (порядок 4,6-4,8 г/см3), что снижает их удельную жаропрочность и не обеспечивает конкурентоспособность с никелевыми суперсплавами и жаропрочными сталями в температурном интервале 650-800oC. Технология обработки давления данных сплавов достаточно сложна, например, листовая прокатка проводится с небольшими степенями деформации при температурах 1050-1150oC и предусматривает проведение промежуточных отжигов после каждого перехода.
Задачей изобретения является разработка сплава на основе алюминида титана Ti3Al, который имеет меньший удельный вес, обладает более высокой жаропрочностью и жаростойкостью и содержит меньшее количество ниобия.
Поставленная цель достигается тем, что в известном сплаве на основе алюминида титана значительно уменьшается содержание Nb и дополнительно вводится Zr при следующем содержании компонентов, вес.
Титан основа
Алюминий 13-15
Ниобий 3-4
Ванадий 2-4
Цирконий 0,5-1,0
В результате значительного уменьшения содержания ниобия удельный вес сплава уменьшается до 4,3 г/см3.
Алюминий 13-15
Ниобий 3-4
Ванадий 2-4
Цирконий 0,5-1,0
В результате значительного уменьшения содержания ниобия удельный вес сплава уменьшается до 4,3 г/см3.
Кроме того, в результате уменьшения количества ниобия уменьшается содержание в сплаве на основе a2 фазы количества β фазы до 5-8% поэтому при пластической деформации возрастает вклад механизмов полигонизации и рекристаллизации a2 фазы, которые происходят при более высоких температурах, чем в β фазе. Вследствие этого возрастает жаропрочность данного сплава.
Цирконий вводят в сплав в пределах растворимости в a2 фазе для повышения жаропрочности.
При содержании ниобия менее 3 вес. в сплаве практически отсутствует β фаза, поэтому данный сплав имеет низкую пластичность (относительное уделение при растяжении 1-2%) и технологичность.
При содержании ниобия более 4 вес. происходит увеличение количества b фазы до 10% и более.
Развитие процессов полигонизации и рекристаллизации в b фазе при температурах 650-700oC в этом случае вносит основной вклад в разупрочнение сплава, что снижает его жаропрочность.
Пример. Методом двойного вакуумного переплава были получены шесть составов предлагаемого сплава: сплав I легирован по нижнему пределу, сплав II по среднему составу, сплав III по верхнему приделу, сплав IV - легирован выше верхнего предела, сплав V легирован ниже нижнего предела, сплав VI известный сплав. Химический состав плавок приведен в таблице I.
Затем приводили ковку слитков при температуре 1150-1200oC на пруток ⌀ 100 мм, далее осуществляли прессование при температуре 1150-1200oC на пруток o 30 мм. После этого проводили наводороживающий отжиг при 800oC до содержания водорода 0,4 вес. и затем прокатку на пруток o 20 мм при температуре 900-950oC.
После получения необходимых полуфабрикатов проводили вакуумный отжиг при температуре 900oC в течение 4 час.
Результаты испытаний физико-механических свойств сплава приведены в таблице 2.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого сплава состоит в том, что он имеет более высокие характеристики жаропрочности и меньший удельный вес, чем другие сплавы на основе алюминида титана. Замена последнего на предлагаемый обеспечит выигрыш в весе изделий и понизит их себестоимость. При этом возрастает конкурентоспособность данного сплава по отношению к никелевым сплавами жаропрочным сталям.
Claims (1)
- Сплав на основе алюминида титана Ti3Al, содержащий алюминий, ниобий и ванадий, отличающийся тем, что он дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.Алюминий 13 15
Ниобий 3 4
Ванадий 2 4
Цирконий 0,5 1,0
Титан Остальноеа
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95114327/02A RU2081929C1 (ru) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Сплав на основе алюминида титана |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95114327/02A RU2081929C1 (ru) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Сплав на основе алюминида титана |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2081929C1 true RU2081929C1 (ru) | 1997-06-20 |
RU95114327A RU95114327A (ru) | 1997-07-27 |
Family
ID=20171221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95114327/02A RU2081929C1 (ru) | 1995-08-10 | 1995-08-10 | Сплав на основе алюминида титана |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2081929C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004079237A2 (en) * | 2003-01-23 | 2004-09-16 | Limited Liability Company 'components Of Engine' | Valve for internal combustion engine, its method of manufacturing, and the high-temperature titanium alloy for the valve |
RU2525003C1 (ru) * | 2013-08-07 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "МАТИ-Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского" (МАТИ) | Сплав на основе алюминида титана и способ обработки заготовок из него |
-
1995
- 1995-08-10 RU RU95114327/02A patent/RU2081929C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Титан-92. Труды 7-ой международной конференции по титану: - М., 1993, с. 1635 - 1646. 2. Патент США N 4292074, кл. C 22 C 14/00, 1981. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004079237A2 (en) * | 2003-01-23 | 2004-09-16 | Limited Liability Company 'components Of Engine' | Valve for internal combustion engine, its method of manufacturing, and the high-temperature titanium alloy for the valve |
WO2004079237A3 (en) * | 2003-01-23 | 2007-10-18 | Ltd Liability Company Componen | Valve for internal combustion engine, its method of manufacturing, and the high-temperature titanium alloy for the valve |
RU2525003C1 (ru) * | 2013-08-07 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "МАТИ-Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского" (МАТИ) | Сплав на основе алюминида титана и способ обработки заготовок из него |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2003222645B2 (en) | Alpha-beta Ti-A1-V-Mo-Fe alloy | |
JP2543982B2 (ja) | マンガンとニオブで改良されたチタン―アルミニウム合金 | |
US5084109A (en) | Ordered iron aluminide alloys having an improved room-temperature ductility and method thereof | |
WO2013106788A1 (en) | Titanium alloy with improved properties | |
GB2060693A (en) | Titanium alloys of the ti3al type | |
EP0396338A1 (en) | Oxidation resistant titanium base alloy | |
AU2022224763B2 (en) | Creep resistant titanium alloys | |
US3026197A (en) | Grain-refined aluminum-iron alloys | |
EP0024124A1 (en) | Ferritic stainless steel and process for producing it | |
WO1998022629A2 (en) | A new class of beta titanium-based alloys with high strength and good ductility | |
US5296056A (en) | Titanium aluminide alloys | |
EP0657558A1 (en) | Fe-base superalloy | |
NO141171B (no) | Fremgangsmaate ved varmebehandling av bearbeidede aluminiumlegeringsprodukter | |
EP0593824A1 (en) | Nickel aluminide base single crystal alloys and method | |
WO2020091915A2 (en) | Titanium alloy with moderate strength and high ductility | |
US4661169A (en) | Producing an iron-chromium-aluminum alloy with an adherent textured aluminum oxide surface | |
US5447582A (en) | Method to refine the microstructure of α-2 titanium aluminide-based cast and ingot metallurgy articles | |
EP0379798B1 (en) | Titanium base alloy for superplastic forming | |
RU2081929C1 (ru) | Сплав на основе алюминида титана | |
US4033767A (en) | Ductile corrosion resistant alloy | |
RU2776521C1 (ru) | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него | |
EP0476043A4 (en) | Improved nickel aluminide alloy for high temperature structural use | |
US3047382A (en) | Age hardening cobalt base alloy | |
CN111187941A (zh) | 高强高韧铜合金材料及其制备方法 | |
US2842439A (en) | High strength alloy for use at elevated temperatures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040811 |