RU2175992C1 - Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него - Google Patents
Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175992C1 RU2175992C1 RU2000112830A RU2000112830A RU2175992C1 RU 2175992 C1 RU2175992 C1 RU 2175992C1 RU 2000112830 A RU2000112830 A RU 2000112830A RU 2000112830 A RU2000112830 A RU 2000112830A RU 2175992 C1 RU2175992 C1 RU 2175992C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- titanium
- nitrogen
- zirconium
- iron
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к созданию титановых сплавов, предназначенных для использования в качестве конструкционного материала, работающего при повышенных температурах. Сплав имеет следующий химический состав, мас.%: алюминий 4,5-7,3, молибден 0,4 - 3,8, цирконий 3,0-5,0, олово 1,5-3,5, ниобий 0,5-2,0, железо 0,04-0,28, кремний 0,05-0,5, гадолиний 0,01-0,2, углерод 0,01-0,3, кислород 0,04-0,2, водород 0,005-0,3, азот 0,005-0,04, титан остальное. Предлагаемый состав позволит повысить жаропрочные характеристики сплава и изделий, выполненных из него; предел длительной 100-часовой прочности при 500oС - на 30%, при 600oС - на 70%; предел ползучести (100 ч) при 500oС - на 80%, при 600oC - на 200%. Применение предложенного сплава позволит снизить массу деталей и узлов на 50% и более и повысить полезную нагрузку самолетов. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к авиационной технике и цветной металлургии, в частности к созданию титановых сплавов, предназначенных для использования в качестве конструкционного материала, работающего при повышенных температурах.
Известен сплав, содержащий следующие компоненты, мас.%:
алюминий - 5,0-6,8
ванадий - 3,5-4,5
цирконий - 0,01-0,3
железо - 0,1-0,28
кремний - 0,01-0,11
хром - 0,0-0,15
марганец - 0,01-0,15
медь - 0,01-0,15
никель - 001-0,15
углерод - 0,01-0,09
азот - 0,005-0,04
титан - остальное /1/.
алюминий - 5,0-6,8
ванадий - 3,5-4,5
цирконий - 0,01-0,3
железо - 0,1-0,28
кремний - 0,01-0,11
хром - 0,0-0,15
марганец - 0,01-0,15
медь - 0,01-0,15
никель - 001-0,15
углерод - 0,01-0,09
азот - 0,005-0,04
титан - остальное /1/.
Из этого сплава изготавливают детали авиационной техники, работающие при повышенных температурах.
Недостатком этого сплава являются пониженные характеристики длительной прочности за 100 часов при температурах 500 и 600oC ( и ) и предела ползучести за 100 часов при 500 и 600oC ( и ). Изделия из этого сплава имеют низкие характеристики по жаропрочности и большую массу.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сплав на основе титана следующего состава, мас.%:
алюминий - 5,0-7,0
молибден - 2,0-4,0
цирконий - 2,5-6,0
олово - 3,0-5,0
ниобий - 0,3-2,0
железо - до 0,1
кремний - 0,005-0,8
углерод - 0,05-0,8
кислород - 0,05-0,2
титан - остальное /2/.
алюминий - 5,0-7,0
молибден - 2,0-4,0
цирконий - 2,5-6,0
олово - 3,0-5,0
ниобий - 0,3-2,0
железо - до 0,1
кремний - 0,005-0,8
углерод - 0,05-0,8
кислород - 0,05-0,2
титан - остальное /2/.
Этот сплав также обладает пониженными жаропрочными характеристиками ; ; ; . Изделия из него обладают большой массой, что утяжеляет конструкцию авиационной техники.
Технической задачей изобретения является повышение характеристик жаропрочности сплава и уменьшение массы изделий, выполненных из него.
Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен сплав на основе титана, содержащий алюминий, молибден, цирконий, олово, ниобий, железо, кремний, углерод и кислород, дополнительно содержащий гадолиний, водород и азот, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
алюминий - 4,5-7,3
молибден - 0,4-3,8
цирконий - 3,0-5,0
олово - 1,5-3,5
ниобий - 0,5-2,0
железо - 0,04-0,28
кремний - 0,05-0,5
гадолиний - 0,01-0,2
углерод - 0,01-0,3
кислород - 0,04-0,2
водород - 0,005-0,3
азот - 0,005-0,04
титан - остальное
Сплав и изделие, выполненное из него, легирован комплексом β-стабилизирующих элементов (Nb, Mo, Si, Fe, Н), α-стабилизирующих (Al, O2, N) и нейтральных упрочнителей (Zr, Sn), что обеспечивает эффективное упрочнение α - и β-твердых растворов и однородное участие их в нагружении.
алюминий - 4,5-7,3
молибден - 0,4-3,8
цирконий - 3,0-5,0
олово - 1,5-3,5
ниобий - 0,5-2,0
железо - 0,04-0,28
кремний - 0,05-0,5
гадолиний - 0,01-0,2
углерод - 0,01-0,3
кислород - 0,04-0,2
водород - 0,005-0,3
азот - 0,005-0,04
титан - остальное
Сплав и изделие, выполненное из него, легирован комплексом β-стабилизирующих элементов (Nb, Mo, Si, Fe, Н), α-стабилизирующих (Al, O2, N) и нейтральных упрочнителей (Zr, Sn), что обеспечивает эффективное упрочнение α - и β-твердых растворов и однородное участие их в нагружении.
Авторами было установлено, что введение в сплав азота (в пределах растворимости в α-фазе) обеспечивает повышение жаропрочности α-матрицы. Присутствие в сплаве модифицирующей добавки гадолиния обеспечивает однородное распределение интерметаллидов, α2 -фазы и силицидов, что в свою очередь повышает жаропрочные характеристики.
Содержание регламентированного количества водорода, наряду с другими элементами предлагаемого сплава, обеспечивает получение требуемого комплекса механических свойств.
Были исследованы механические свойства сплавов трех составов, входящих в заявленный сплав (1, 2, 3).
Для получения сравнительных данных выплавляли слитки составов предлагаемого сплава и сплава-прототипа. Слитки ковали на плиты и прокатывали в листы толщиной 1,0 мм. Из заготовок листов изготавливали образцы, которые подвергали испытаниям при температуре 500 и 600oC (таблица).
Предлагаемый состав позволит повысить жаропрочные характеристики сплава и изделий, выполненных из него: предел длительной 100-часовой прочности при 500oC - на 20%, при 600 - на 35%; предел ползучести (100 часов) при 500oC - на 35%, при 600oC - на 40%.
Применение предложенного сплава позволит снизить массу деталей и узлов на 50% и более и повысить полезную нагрузку самолетов.
Литература
1. Патент РФ N 2086695, кл. C 22 C 14/00.
1. Патент РФ N 2086695, кл. C 22 C 14/00.
2. Патент US 5922274, кл. C 22 C 14/00.
Claims (1)
1. Сплав на основе титана, содержащий алюминий, молибден, цирконий, олово, ниобий, железо, кремний, углерод и кислород, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гадолиний, водород и азот при следующем соотношении компонентов, маc.%:
Алюминий - 4,5-7,3
Молибден - 0,4 - 3,8
Цирконий - 3,0 - 5,0
Олово - 1,5-3,5
Ниобий - 0,5-2,0
Железо - 0,04 - 0,28
Кремний - 0,05 - 0,5
Гадолиний - 0,01-0,2
Углерод - 0,01-0,3
Кислород - 0,04 - 0,2
Водород - 0,005 - 0,3
Азот - 0,005 - 0,04
Титан - Остальное
2. Изделие, выполненное из сплава на основе титана, отличающееся тем, что оно выполнено из сплава следующего химического состава, маc.%:
Алюминий - 4,5 - 7,3
Молибден - 0,4 - 3,8
Цирконий - 3,0 - 5,0
Олово - 1,5 - 3,5
Ниобий - 0,5 - 2,0
Железо - 0,04 - 0,28
Кремний - 0,05 - 0,5
Гадолиний - 0,01 - 0,2
Углерод - 0,01 - 0,3
Кислород - 0,04 - 0,2
Водород - 0,005 - 0,3
Азот - 0,005 - 0,04
Титан - Остальное
Алюминий - 4,5-7,3
Молибден - 0,4 - 3,8
Цирконий - 3,0 - 5,0
Олово - 1,5-3,5
Ниобий - 0,5-2,0
Железо - 0,04 - 0,28
Кремний - 0,05 - 0,5
Гадолиний - 0,01-0,2
Углерод - 0,01-0,3
Кислород - 0,04 - 0,2
Водород - 0,005 - 0,3
Азот - 0,005 - 0,04
Титан - Остальное
2. Изделие, выполненное из сплава на основе титана, отличающееся тем, что оно выполнено из сплава следующего химического состава, маc.%:
Алюминий - 4,5 - 7,3
Молибден - 0,4 - 3,8
Цирконий - 3,0 - 5,0
Олово - 1,5 - 3,5
Ниобий - 0,5 - 2,0
Железо - 0,04 - 0,28
Кремний - 0,05 - 0,5
Гадолиний - 0,01 - 0,2
Углерод - 0,01 - 0,3
Кислород - 0,04 - 0,2
Водород - 0,005 - 0,3
Азот - 0,005 - 0,04
Титан - Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000112830A RU2175992C1 (ru) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000112830A RU2175992C1 (ru) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2175992C1 true RU2175992C1 (ru) | 2001-11-20 |
Family
ID=20234968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000112830A RU2175992C1 (ru) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2175992C1 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8021605B2 (en) * | 2005-05-23 | 2011-09-20 | Thyssfnkrupp VDM GmbH | Titanium alloy |
RU2507289C1 (ru) * | 2013-03-28 | 2014-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него |
RU2606677C1 (ru) * | 2015-09-24 | 2017-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Сплав на основе титана (варианты) и изделие, выполненное из него |
RU2610193C1 (ru) * | 2015-10-15 | 2017-02-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Экономнолегированный титановый сплав |
RU2675673C2 (ru) * | 2017-05-12 | 2018-12-21 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Сплав на основе титана |
RU2681030C2 (ru) * | 2017-05-12 | 2019-03-01 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Сплав на основе титана |
RU2691692C2 (ru) * | 2017-05-12 | 2019-06-17 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Сплав на основе титана |
-
2000
- 2000-05-24 RU RU2000112830A patent/RU2175992C1/ru active
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8021605B2 (en) * | 2005-05-23 | 2011-09-20 | Thyssfnkrupp VDM GmbH | Titanium alloy |
RU2507289C1 (ru) * | 2013-03-28 | 2014-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него |
RU2606677C1 (ru) * | 2015-09-24 | 2017-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Сплав на основе титана (варианты) и изделие, выполненное из него |
RU2610193C1 (ru) * | 2015-10-15 | 2017-02-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Экономнолегированный титановый сплав |
RU2675673C2 (ru) * | 2017-05-12 | 2018-12-21 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Сплав на основе титана |
RU2681030C2 (ru) * | 2017-05-12 | 2019-03-01 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Сплав на основе титана |
RU2691692C2 (ru) * | 2017-05-12 | 2019-06-17 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Сплав на основе титана |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2599263B2 (ja) | 高温加工可能なニツケルー鉄アルミニド合金 | |
US4353742A (en) | Cobalt-containing alloys | |
US20040258557A1 (en) | High strength multi-component alloy | |
JPH06102814B2 (ja) | 耐酸化性チタン系合金 | |
WO2011090451A1 (en) | CASTING ALLOY OF THE AIMgSI TYPE | |
CA3109173C (en) | Creep resistant titanium alloys | |
RU2175992C1 (ru) | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него | |
US20210395871A1 (en) | Novel heat resistant durable high entropy alloy compositions | |
JP2004052112A (ja) | モリブデン合金 | |
US5158744A (en) | Oxidation- and corrosion-resistant alloy for components for a medium temperature range based on doped iron aluminide, Fe3 Al | |
JP3543366B2 (ja) | 高温強度の良好なオーステナイト系耐熱鋼 | |
Ochiai | Improvement of the oxidation-proof property and the scale structure of Mo3Si intermetallic alloy through the addition of chromium and aluminum elements | |
US4230489A (en) | Alloys of Fe, Cr, Si, Y and Al | |
JP3076697B2 (ja) | α+β型チタン合金 | |
EP0379798B1 (en) | Titanium base alloy for superplastic forming | |
US2798806A (en) | Titanium alloy | |
US4194909A (en) | Forgeable nickel-base super alloy | |
JPH08170143A (ja) | 少なくともクロムとモリブデンを含む珪化物をベースとする合金 | |
JP3420815B2 (ja) | ドーピングされたアルミ化鉄をベースにした耐酸化性および耐腐食性の合金とその合金の使用 | |
US4131457A (en) | High-strength, high-expansion manganese alloy | |
RU2256713C1 (ru) | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него | |
JPS638178B2 (ru) | ||
RU2356978C2 (ru) | Сплав на основе титана и изделие, выполненное из него | |
US2842439A (en) | High strength alloy for use at elevated temperatures | |
EP2487272A1 (en) | Ni3(si, ti) intermetallic compound to which ta is added |