RU2211254C2 - Titanium-base alloy and article made of thereof - Google Patents
Titanium-base alloy and article made of thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2211254C2 RU2211254C2 RU2001129794A RU2001129794A RU2211254C2 RU 2211254 C2 RU2211254 C2 RU 2211254C2 RU 2001129794 A RU2001129794 A RU 2001129794A RU 2001129794 A RU2001129794 A RU 2001129794A RU 2211254 C2 RU2211254 C2 RU 2211254C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- titanium
- article made
- resistance
- base alloy
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургии сплавов на основе титана, предназначенных для использования в качестве жаропрочного материала для изготовления деталей ГТД. The invention relates to the metallurgy of titanium-based alloys intended for use as a heat-resistant material for the manufacture of gas turbine engine parts.
Известен сплав на основе титана следующего химического состава, мас.%:
А1 - 13,5-15,3
Nb - 19,5-30
V - До 4,1
Ti - Остальное [1]
Данный сплав применяется для изготовления поковок и штамповок деталей двигателя.Known alloy based on titanium of the following chemical composition, wt.%:
A1 - 13.5-15.3
Nb - 19.5-30
V - Up to 4.1
Ti - Else [1]
This alloy is used for the manufacture of forgings and stampings of engine parts.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является сплав следующего химического состава, мас.%:
А1 - 11,3-11,8
Nb - 17,5-26,5
V - 0-3,0
Мо - 0-5,5
Si - 0,3 0,5
Zr - 0-5,2
Ti - Остальное [2]
Из этого сплава изготавливают детали горячего тракта двигателя.The closest analogue taken as a prototype is an alloy of the following chemical composition, wt.%:
A1 - 11.3-11.8
Nb - 17.5-26.5
V - 0-3.0
Mo - 0-5.5
Si - 0.3 0.5
Zr - 0-5.2
Ti - Else [2]
The parts of the hot engine tract are made from this alloy.
Основным недостатком известных сплавов является невозможность получения на крупногабаритных полуфабрикатах сочетания высокого уровня прочности, жаропрочности, сопротивления ползучести с высокой пластичностью, сопротивлением малоцикловой усталости и модулем упругости. The main disadvantage of the known alloys is the inability to obtain a combination of a high level of strength, heat resistance, creep resistance with high ductility, low-cycle fatigue resistance and elastic modulus on large semi-finished products.
Технической задачей изобретения является повышение пластичности, сопротивления ползучести и показателей сопротивления малоцикловой усталости в сочетании с высокой прочностью, жаропрочностью и модулем упругости крупногабаритных полуфабрикатов из титановых сплавов. An object of the invention is to increase ductility, creep resistance and low-cycle fatigue resistance indicators in combination with high strength, heat resistance and elastic modulus of large-sized semi-finished products from titanium alloys.
Поставленная техническая задача достигается тем, что сплав на основе титана, содержащий алюминий, ниобий, молибден, кремний, дополнительно содержит углерод, бор, иттрий, кислород, азот и водород при следующем соотношении компонентов, мас.%:
А1 - 5,5-8,0
Nb - 20,0-30,0
Мо - 0,5-12,0
Si - 0,015-0,5
С - 0,015-0,5
В - 0,015-0,5
Y - 0,01-0,7
O2 - 0,02-0,2
N2 - 0,01-0,05
Н2 - 0,001-0,03
Ti - Остальное
и изделие, выполненное из него.The stated technical problem is achieved in that the titanium-based alloy containing aluminum, niobium, molybdenum, silicon, additionally contains carbon, boron, yttrium, oxygen, nitrogen and hydrogen in the following ratio, wt.%:
A1 - 5.5-8.0
Nb - 20.0-30.0
Mo - 0.5-12.0
Si - 0.015-0.5
C - 0.015-0.5
B - 0.015-0.5
Y - 0.01-0.7
O 2 - 0.02-0.2
N 2 - 0.01-0.05
H 2 - 0.001-0.03
Ti - Else
and an article made from it.
Предлагаемый сплав может быть применен для изготовления деталей горячего тракта авиационных двигателей, а именно: дисков, лопаток, корпусов, турбин т.п. The proposed alloy can be used for the manufacture of parts of the hot tract of aircraft engines, namely: disks, blades, bodies, turbines, etc.
Особо следует указать на положительное совместное влияние Si, С, В и Y на свойства сплава и изделия из него. В этом случае наблюдается наиболее благоприятное сочетание прочности, жаропрочности, сопротивления ползучести и малоцикловой усталости, пластичности и модуля упругости. Special mention should be made of the positive joint effect of Si, C, B, and Y on the properties of the alloy and its products. In this case, the most favorable combination of strength, heat resistance, creep resistance and low-cycle fatigue, ductility and elastic modulus is observed.
При заявленном содержании компонентов авторами установлено, что полученный эффект достигается не только за счет выделения известных интерметаллических фаз, но, главным образом, за счет выделения соединений типа Tix Nby (Si, Y, С, В, N, O)z, которые оказывают существенное влияние на повышение уровня прочности, жаропрочности (650oС), сопротивления ползучести (650oC) и малоцикловой усталости, пластичности и модуля упругости.With the stated content of the components, the authors found that the obtained effect is achieved not only by isolating known intermetallic phases, but mainly by isolating compounds of the type Ti x Nb y (Si, Y, C, B, N, O) z , which have a significant impact on increasing the level of strength, heat resistance (650 o C), creep resistance (650 o C) and low-cycle fatigue, ductility and elastic modulus.
Примеры осуществления
Методом вакуумно-дуговой плавки получены слитки данных сплавов массой 10 кг. После ковки, горячей прокатки и механической обработки получены обточенные прутки-электроды ⌀ 55-60 мм. После центробежного распыления электродов на гранулы, компактирования гранул методом горячего изостатического прессования в газостате, обработки давлением и термической обработки в электрических печах на образцах сплавов предлагаемых составов были определены механические свойства, которые приведены в таблице.Examples of implementation
By the method of vacuum arc melting, ingots of these alloys weighing 10 kg were obtained. After forging, hot rolling and machining, the turned electrodes ⌀ 55-60 mm were obtained. After centrifugal atomization of the electrodes into granules, compaction of the granules by hot isostatic pressing in a gas bath, pressure treatment and heat treatment in electric furnaces on alloy samples of the proposed compositions, the mechanical properties were determined, which are shown in the table.
Из таблицы видно, что предлагаемый сплав обладает более высокими механическими свойствами по сравнению со свойствами прототипа: прочность при комнатной температуре повышается на 4,8-12,5%, относительное удлинение - на 62,5-150%, сопротивление малоцикловой усталости - на 17,3-46,7%, длительная прочность при 650oС за 100 часов - на 13-22,8%, сопротивление ползучести при 650oС за 100 часов - на 11-38,8%, модуль упругости при комнатной температуре - на 18-25,4%, модуль упругости при температуре 650oС - на 2,8-11,4%.The table shows that the proposed alloy has higher mechanical properties compared with the properties of the prototype: strength at room temperature increases by 4.8-12.5%, elongation by 62.5-150%, low-cycle fatigue resistance by 17 , 3-46.7%, long-term strength at 650 o С for 100 hours - by 13-22.8%, creep resistance at 650 o С for 100 hours - by 11-38.8%, elastic modulus at room temperature - by 18-25.4%, the modulus of elasticity at a temperature of 650 o C - by 2.8-11.4%.
Применение предлагаемого сплава позволит повысить эксплуатационную надежность и ресурс изделий на 10-20%. The use of the proposed alloy will increase the operational reliability and resource of products by 10-20%.
ЛИТЕРАТУРА
1. US 4292077, МПК 7 С 22 С 14/00, 29.09.1981.LITERATURE
1. US 4292077, IPC 7 C 22 C 14/00, 09/29/1981.
2. US 5183635, МПК 7 С 22 С 14/00, 02.02.1993. 2. US 5183635, IPC 7 C 22 C 14/00, 02/02/1993.
Claims (1)
Аl - 5,5-8,0
Nb - 20,0-30,0
Мо - 0,5-12,0
Si - 0,015-0,5
С - 0,015-0,5
В - 0,015-0,5
Y - 0,01-0,7
О2 - 0,02-0,2
N2 - 0,01-0,05
Н2 - 0,001-0,03
Тi - Остальное
2. Изделие из сплава на основе титана, отличающееся тем, что оно выполнено из сплава следующего химического состава, мас. %:
Аl - 5,5-8,0
Nb - 20,0-30,0
Мо - 0,5-12,0
Si - 0,015-0,5
С - 0,015-0,5
В - 0,015-0,5
Y - 0,01-0,7
О2 - 0,02-0,2
N2 - 0,01-0,05
Н2 - 0,001-0,03
Ti - Остальное1. An alloy based on titanium containing aluminum, niobium, molybdenum, silicon, characterized in that it additionally contains carbon, boron, yttrium, oxygen, nitrogen and hydrogen in the following ratio, wt. %:
Al - 5.5-8.0
Nb - 20.0-30.0
Mo - 0.5-12.0
Si - 0.015-0.5
C - 0.015-0.5
B - 0.015-0.5
Y - 0.01-0.7
O 2 - 0.02-0.2
N 2 - 0.01-0.05
H 2 - 0.001-0.03
Ti - Else
2. The product of an alloy based on titanium, characterized in that it is made of an alloy of the following chemical composition, wt. %:
Al - 5.5-8.0
Nb - 20.0-30.0
Mo - 0.5-12.0
Si - 0.015-0.5
C - 0.015-0.5
B - 0.015-0.5
Y - 0.01-0.7
O 2 - 0.02-0.2
N 2 - 0.01-0.05
H 2 - 0.001-0.03
Ti - Else
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001129794A RU2211254C2 (en) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | Titanium-base alloy and article made of thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001129794A RU2211254C2 (en) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | Titanium-base alloy and article made of thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2211254C2 true RU2211254C2 (en) | 2003-08-27 |
Family
ID=29245989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001129794A RU2211254C2 (en) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | Titanium-base alloy and article made of thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2211254C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140105781A1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | Pulse Technologies, Inc. | Titanium based ceramic reinforced alloy for use in medical implants |
| US20180016669A1 (en) * | 2016-07-18 | 2018-01-18 | Pulse Technologies, Inc. | Titanium based ceramic reinforced alloy |
-
2001
- 2001-11-08 RU RU2001129794A patent/RU2211254C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140105781A1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-17 | Pulse Technologies, Inc. | Titanium based ceramic reinforced alloy for use in medical implants |
| US9039963B2 (en) * | 2012-10-12 | 2015-05-26 | Pulse Technologies, Inc. | Titanium based ceramic reinforced alloy for use in medical implants |
| US20180016669A1 (en) * | 2016-07-18 | 2018-01-18 | Pulse Technologies, Inc. | Titanium based ceramic reinforced alloy |
| US10487385B2 (en) * | 2016-07-18 | 2019-11-26 | Pulse Ip, Llc | Titanium based ceramic reinforced alloy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2172359C1 (en) | Titanium-base alloy and product made thereof | |
| US5942055A (en) | Silicide composite with niobium-based metallic phase and silicon-modified Laves-type phase | |
| Subrahmanyam | Cyclic oxidation of aluminized Ti-14Al-24Nb alloy | |
| US6524407B1 (en) | Alloy based on titanium aluminides | |
| US5932033A (en) | Silicide composite with niobium-based metallic phase and silicon-modified laves-type phase | |
| US5183635A (en) | Heat treatable ti-al-nb-si alloy for gas turbine engine | |
| JP2009097052A (en) | Ni-BASED CAST ALLOY | |
| JPH0730419B2 (en) | Chromium and silicon modified .GAMMA.-titanium-aluminum alloys and methods for their production | |
| CN106435279A (en) | Highstrength oxidationresistant hightemperature alloy and heat treatment technique and application thereof | |
| CN106498237B (en) | A kind of Ni-Cr-Mo tungsten niobium aluminium titanium system high-temperature alloy material, preparation method and application | |
| RU2211254C2 (en) | Titanium-base alloy and article made of thereof | |
| Sikka et al. | Development and commercialization status of Fe {sub 3} Al-based intermetallic alloys | |
| Palm et al. | Production scale processing of a new intermetallic NiAl–Ta–Cr alloy for high-temperature application: Part II. Powder metallurgical production of bolts by hot isostatic pressing | |
| EP1149181A1 (en) | Alloys for high temperature service in aggressive environments | |
| JPH05255782A (en) | Cast gamma titanium-aluminum alloy modified by chromium, niobium and silicon and its production | |
| RU2471879C1 (en) | Heatproof titanium alloy | |
| RU2039112C1 (en) | Titanium-base heat resistant alloy | |
| RU2210612C2 (en) | Titanium-based alloy and product prepared therefrom | |
| DK1778885T3 (en) | Oxidation and wear resistance of titanium-silicon-based alloy of high strength | |
| RU1621543C (en) | Titanium-base alloy | |
| RU2259414C2 (en) | Alloy on the base of titanium and a hardware product out of it | |
| RU2164540C2 (en) | Heat-resistant titanium based-alloy | |
| RU2280091C1 (en) | Nickel-base heat-resistant deformable alloy and article made of this alloy | |
| RU2215054C1 (en) | Nickel-based alloy and product therefrom | |
| RU2221890C1 (en) | ALLOY ON BASE OF INTER-METALLIC COMPOUND Ni3Al AND ARTICLE MADE FROM THIS ALLOY |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131109 |