RU2710407C1

RU2710407C1 - Titanium-based alloy

Info

Publication number: RU2710407C1
Application number: RU2019124255A
Authority: RU
Inventors: Алексей Сергеевич Орыщенко; Валерий Петрович Леонов; Ирина Алексеевна Счастливая; Игорь Валерьевич Третьяков
Priority date: 2019-07-26
Filing date: 2019-07-26
Publication date: 2019-12-26

Abstract

FIELD: metallurgy.SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, namely to titanium α alloys intended for use as structural high-tech heat-conducting material for energy power and heat-exchange plants, aircraft and space equipment, long-term operating at temperatures from -100 °C to 450 °C. Titanium-based alloy contains, wt.%: zirconium 20–22, oxygen 0.04–0.09, aluminum 0.001–0.01, silicon ≤0.005, iron ≤0.05, chromium ≤0.002, nickel ≤0.003, carbon ≤0.01, nitrogen ≤0.005, hydrogen ≤0.003; titanium – the rest.EFFECT: physical and mechanical characteristics of alloy at temperature 20 °C are as follows: σ=530–550 MPa, σ=400–430 MPa, δ≥30 %, alloy heat conductivity 15 W/(m·K).1 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к созданию конструкционного α-титанового сплава, обладающего средними прочностными и высокими пластическими характеристиками, повышенной теплостойкостью и теплопроводностью. Из сплава могут быть изготовлены деформированные материалы широкой номенклатуры (крупногабаритные поковки, штамповки, плиты и листовой прокат, трубы тонкостенные сварные и холоднодеформированные), которые могут быть использованы для теплообменных энергетических установок, авиационной и космической техники, длительно работающих при температурах от -100°С до 450°С.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, and in particular to the creation of a structural α-titanium alloy having medium strength and high plastic characteristics, increased heat resistance and thermal conductivity. A wide range of deformed materials can be made from alloys (large-size forgings, stampings, plates and sheet metal, thin-walled welded and cold-deformed pipes), which can be used for heat-exchange power plants, aircraft and space equipment, which operate for a long time at temperatures from -100 ° С up to 450 ° C.

Титановые сплавы являются наиболее коррозионно-стойкими конструкционными материалами, обеспечивающими срок службы энергетического оборудования не менее 50 лет. Данные сплавы успешно конкурируют с такими материалами, как хромо-никелевые аустенитные стали и сплавы (08Х18Н10Т, 12Х18Н15МЗТ, AISI 316 L, NS14460) медно-никелевые сплавы (МН10, МН15, МНЖ5-1), теплостойкие малоуглеродистые стали, аустенито-ферритные дуплексные стали (SAF 2205, ASTM А 669, SAF 2507). Основным недостатком вышеперечисленных сталей и сплавов на основе железа и меди является склонность к общей и локальным видам коррозии для основного металла и сварных соединений, которая снижает надежность и сменность оборудования при эксплуатации.Titanium alloys are the most corrosion-resistant structural materials, providing a service life of power equipment of at least 50 years. These alloys successfully compete with such materials as chromium-nickel austenitic steels and alloys (08Х18Н10Т, 12Х18Н15МЗТ, AISI 316 L, NS14460) copper-nickel alloys (МН10, МН15, МНЖ5-1), heat-resistant low-carbon steels, austenitene-ferrite (SAF 2205, ASTM A 669, SAF 2507). The main disadvantage of the above steel and alloys based on iron and copper is the tendency to general and local types of corrosion for the base metal and welded joints, which reduces the reliability and interchangeability of equipment during operation.

Рассмотрены физико-механические характеристики титановых сплавов в международной (Китай, США, Англия, Евросоюз) базе данных www/matweb.com с выборкой по специальным требованиям теплопроводности, начиная с 10 Вт/м*K. Для нелегированного титана марок ASTM Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, Gr7, Gr11, Gr12, группы низколегированных сплавов титана ASTM Gr9 (Ti-3Al-2,5V, Beta Anneal 950°C), IMI230 (Ti-2,5Cu), Ti-8Mn (Anneal) и титанового сплава с высоким содержанием циркония ATI Wah Chang Tiadyne™ 3510 (Ti-34÷36Zr-10÷12Nb-0,07÷0,13O) физико-механические свойства представлены ниже.The physicomechanical characteristics of titanium alloys are considered in the international (China, USA, England, European Union) www / matweb.com database with a selection of special thermal conductivity requirements starting from 10 W / m * K. For unalloyed titanium grades ASTM Gr1, Gr2, Gr3, Gr4, Gr7, Gr11, Gr12, groups of low alloy titanium alloys ASTM Gr9 (Ti-3Al-2,5V, Beta Anneal 950 ° C), IMI230 (Ti-2,5Cu), Ti-8Mn (Anneal) and high-zirconium titanium alloy ATI Wah Chang Tiadyne ™ 3510 (Ti-34 ÷ 36Zr-10 ÷ 12Nb-0,07 ÷ 0,13O) physical and mechanical properties are presented below.

Титановые сплавы, относящиеся к нелегированным и низколегированным, характеризуются пределом прочности от 220 МПа до 630 МПа и высокой теплопроводностью, однако при повышенных температурах ≥150°С происходит значительное снижение кратковременной и длительной прочности. Прочные титановые сплавы, легированные алюминием или β-образующими элементами (Nb, V, Mo, Fe. Cu) характеризуются коэффициентом теплопроводности в диапазоне 8÷10 Вт/м*K, что ограничивает их область применения сплавов для теплообменного и парогенерирующего оборудования.Titanium alloys related to unalloyed and low alloyed alloys are characterized by tensile strengths from 220 MPa to 630 MPa and high thermal conductivity, however, at elevated temperatures ≥150 ° C, a significant decrease in short-term and long-term strength occurs. Durable titanium alloys alloyed with aluminum or β-forming elements (Nb, V, Mo, Fe. Cu) are characterized by a thermal conductivity coefficient in the range of 8 ÷ 10 W / m * K, which limits their field of application of alloys for heat-exchange and steam-generating equipment.

Известны титановые сплавы ОТ4-0, ОТ4-1, ПТ1М, ПТ-7М, ПТ-3В с химическим составом по ГОСТ 19807-91 с широким диапазоном прочности и максимальной температурой эксплуатации 350°С, характеристики теплопередачи которых не превышают 9-10 Вт/м*K при температуре 20°С, за исключением технического титана марки ВТ 1-0, который характеризуется коэффициентом теплопроводности 16 Вт/м*K и низкой прочностью при повышенных температурах, что ограничивает область его применения в энергетическом силовом оборудовании.Known titanium alloys OT4-0, OT4-1, PT1M, PT-7M, PT-3V with a chemical composition according to GOST 19807-91 with a wide range of strength and a maximum operating temperature of 350 ° C, the heat transfer characteristics of which do not exceed 9-10 W / m * K at a temperature of 20 ° C, with the exception of technical titanium of the grade VT 1-0, which is characterized by a thermal conductivity of 16 W / m * K and low strength at elevated temperatures, which limits its scope in power equipment.

Известен высокопрочный коррозионно-стойкий титановый сплав композиции Ti, 5-20% Zr, 3,3-4,7% Al, 0,005% В с другими неизбежными примесями (патент CN 106191525 (А) - 2016-12-07). Недостатком данного сплава является наличие в составе сплава 3,3÷4,7% алюминия, который существенно снижает теплопроводность сплава, и не ограниченного содержания примесей внедрения бора и кислорода.Known high-strength corrosion-resistant titanium alloy composition Ti, 5-20% Zr, 3.3-4.7% Al, 0.005% B with other unavoidable impurities (patent CN 106191525 (A) - 2016-12-07). The disadvantage of this alloy is the presence of 3.3 ÷ 4.7% aluminum in the alloy, which significantly reduces the thermal conductivity of the alloy, and the unlimited content of boron and oxygen penetration impurities.

Известен титановый сплав с содержанием циркония композиции Ti, Zr, 4-5% Al, 0,25-2,5% Fe (патент CN 104762526 (A) - 2015-07-08). Изобретение раскрывает химический состав сплава титана и циркония, который имеет низкую стоимость и высокую прочность. Сплав композиции Ti-Zr-Al-Fe относится к серийному, полученному с использованием дешевых сырьевых материалов. Сплав характеризуется тем, что содержит только недорогие элементы Ti, Zr, Al, Fe и неизбежные примеси. Композиция сплава содержит следующие массовые компоненты: 4-5% Al, 0,25-2,5% Fe и основа, состоящая на 50% из Ti и 50% из Zr. Механические свойства при комнатной температуре составляют: предел прочности при растяжении 1200-1500 МПа, предел текучести 700-1350 МПа, а пластичность составляет 7-15%. Сплав обладает такими характеристиками, как низкая стоимость, высокая прочность, хорошая пластичность. Недостатком данного сплава является наличие в составе сплава 4-5% алюминия и 0,25-2,5% железа, что значительно снижает характеристику теплопроводности.Known titanium alloy with a zirconium composition Ti, Zr, 4-5% Al, 0.25-2.5% Fe (patent CN 104762526 (A) - 2015-07-08). The invention discloses the chemical composition of an alloy of titanium and zirconium, which has a low cost and high strength. The alloy composition Ti-Zr-Al-Fe refers to the serial, obtained using cheap raw materials. The alloy is characterized in that it contains only inexpensive elements Ti, Zr, Al, Fe and inevitable impurities. The alloy composition contains the following mass components: 4-5% Al, 0.25-2.5% Fe and a base consisting of 50% Ti and 50% Zr. The mechanical properties at room temperature are: tensile strength 1200–1500 MPa, yield strength 700–1350 MPa, and ductility 7-15%. The alloy has such characteristics as low cost, high strength, good ductility. The disadvantage of this alloy is the presence of 4-5% aluminum and 0.25-2.5% iron in the alloy, which significantly reduces the thermal conductivity.

Известен титановый сплав композиции: 41-62% Ti, 30-51% Zr, 5% Al и 3% V с неизбежными примесями (патент CN 103602840 (А) - 2014-02-26).Known titanium alloy composition: 41-62% Ti, 30-51% Zr, 5% Al and 3% V with inevitable impurities (patent CN 103602840 (A) - 2014-02-26).

Изобретение относится к способу получения сплава на основе титана и циркония. Сплав на основе титана и циркония содержит следующие массовые компоненты: 41-62% Ti, 30-51% Zr, 5% Al и 3% V. Недостатком данного сплава является содержание в нем 5% алюминия, наличие которого принципиально снижают теплопроводность до минимального уровня.The invention relates to a method for producing an alloy based on titanium and zirconium. The alloy based on titanium and zirconium contains the following mass components: 41-62% Ti, 30-51% Zr, 5% Al and 3% V. The disadvantage of this alloy is its content of 5% aluminum, the presence of which fundamentally reduces thermal conductivity to a minimum level .

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является сплав на основе титана (SU 1746727 А1), содержащий, мас. %: цирконий 19-24,8; медь 0,5-1,0; иттрий 0,015-0,02; кислород 0,07-0,28; остальное титан. Состав и массовое содержание примесей не регламентируется. Данный сплав предназначен для использования в машиностроительной, химической, приборостроительной, атомной энергетике и других отраслях промышленности для конструкций, работающих при нормальной и повышенной температурах до 350°С, а также в условиях нейтронного излучения при максимальной температуре облучения 350°С. Сплав характеризуется следующими механическими свойствами при статическом растяжении при температуре 350°С: предел прочности 447-454 МПа, предел текучести 316-335 МПа, относительное удлинение 22,4-25,2%. Сплав имеет теплопроводность 12 Вт/м*K при 20°С. Недостатками сплава-прототипа являются присутствие в химическом составе меди и иттрия, образующими ограниченные твердые растворы на основе титана с интерметаллидами типа Ti₂Cu и α₁ - фазу на основе TiY (18% Y), что принципиально снижает характеристику теплопроводности сплава.The closest analogue, taken as a prototype, is an alloy based on titanium (SU 1746727 A1), containing, by weight. %: zirconium 19-24.8; copper 0.5-1.0; yttrium 0.015-0.02; oxygen 0.07-0.28; the rest is titanium. The composition and mass content of impurities is not regulated. This alloy is intended for use in machine-building, chemical, instrument-making, nuclear energy and other industries for structures operating at normal and elevated temperatures up to 350 ° C, as well as in neutron radiation at a maximum irradiation temperature of 350 ° C. The alloy is characterized by the following mechanical properties under static tension at a temperature of 350 ° C: tensile strength 447-454 MPa, yield strength 316-335 MPa, elongation of 22.4-25.2%. The alloy has a thermal conductivity of 12 W / m * K at 20 ° C. The disadvantages of the prototype alloy are the presence in the chemical composition of copper and yttrium, forming limited solid solutions based on titanium with intermetallic compounds of the type Ti ₂ Cu and α ₁ - phase based on TiY (18% Y), which essentially reduces the thermal conductivity of the alloy.

Техническим результатом предложенного изобретения является создание титанового сплава с пределом прочности 500-600 МПа, теплостойкостью до 450°С. Сплав обеспечивает стабильную теплопроводность 15-16,5 Вт/м*K в диапазоне температур 20-350°С.The technical result of the proposed invention is the creation of a titanium alloy with a tensile strength of 500-600 MPa, heat resistance up to 450 ° C. The alloy provides stable thermal conductivity of 15-16.5 W / m * K in the temperature range of 20-350 ° C.

Технический результат достигается за счет того, что предложен сплав на основе титана, содержащий цирконий, с регламентированным низким содержанием алюминия, кислорода, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цирконий 20-22, кислород 0,04-0,09, алюминий 0,001-0,01, кремний ≤0,005, железо ≤0,05, хром ≤0,002, никель ≤0,003, углерод ≤0,01, азот ≤0,005, водород ≤0,003, остальное - титан.The technical result is achieved due to the fact that the proposed alloy based on titanium containing zirconium, with a regulated low content of aluminum, oxygen, in the following ratio of components, wt. %: zirconium 20-22, oxygen 0.04-0.09, aluminum 0.001-0.01, silicon ≤0.005, iron ≤0.05, chromium ≤0.002, nickel ≤0.003, carbon ≤0.01, nitrogen ≤0.005 , hydrogen ≤0.003, the rest is titanium.

Полуфабрикаты (крупногабаритные поковки, штамповки, плиты и листовой прокат, трубы тонкостенные сварные и холоднодеформированные), выполненные из предложенного нового сплава на основе титана, могут быть использованы для изготовления трубных систем, формованных плоских панелей, теплопередающих элементов.Semi-finished products (bulky forgings, stampings, plates and rolled products, thin-walled welded and cold-deformed pipes) made of the proposed new alloy based on titanium can be used for the manufacture of pipe systems, molded flat panels, heat transfer elements.

Предложенный сплав относится к классу α-титановых сплавов. Сплав комплексно легирован α-упрочнителем (О) в ограниченных пределах и нейтральным упрочнителем (Zr).The proposed alloy belongs to the class of α-titanium alloys. The alloy is complexly alloyed with an α-hardener (O) to a limited extent and a neutral hardener (Zr).

Легирование сплава цирконием до 20-22% обеспечивает высокую технологическую пластичность при нагружении. Цирконий повышает термическую стабильность, коррозионную стойкость сплавов, увеличивает прокаливаемость, подавляет образование α₂-фазы, увеличивает долю равномерной составляющей относительного удлинения и сужения при растяжении. Содержание циркония в диапазоне 20-22% обеспечивает необходимый уровень прочностных характеристик при ограниченном содержании алюминия, как основного упрочнителя в соответствии с формулой алюминиевого эквивалента [1]:Alloying an alloy with zirconium up to 20-22% provides high technological ductility during loading. Zirconium increases thermal stability, corrosion resistance of alloys, increases hardenability, inhibits the formation of α ₂ phase, increases the share of the uniform component of elongation and narrowing under tension. The zirconium content in the range of 20-22% provides the necessary level of strength characteristics with a limited aluminum content, as the main hardener in accordance with the formula of aluminum equivalent [1]:

[Al]экв=%Al+%Sn/2+%Zr/3+3,3%Si+20%О+33%N+12%С[Al] equiv =% Al +% Sn / 2 +% Zr / 3 + 3.3% Si + 20% O + 33% N + 12% C

При содержании циркония выше 22% происходит интенсивное снижение характеристики теплопроводности при 20°С, а при содержании ниже 20% не обеспечивает требуемую прочность.When the zirconium content is above 22%, the thermal conductivity is intensively reduced at 20 ° C, and when the content is below 20% it does not provide the required strength.

Алюминий имеет существенное отличие от титана по атомному радиусу, что при легировании приводит к существенному изменению электронной плотности и к образованию неоднородных твердых растворов. На основании вышеизложенного в предлагаемом сплаве интервал содержания алюминия ограничен 0,001-0,01% в связи с его сильным влиянием на теплопроводность сплава. Содержание алюминия ниже 0,001% технически сложно и значительно увеличивает стоимость производства, а выше 0,01% негативно влияет на необходимые физические свойства.Aluminum has a significant difference from titanium in atomic radius, which upon alloying leads to a significant change in electron density and to the formation of inhomogeneous solid solutions. Based on the foregoing, in the proposed alloy, the range of aluminum content is limited to 0.001-0.01% due to its strong influence on the thermal conductivity of the alloy. The aluminum content below 0.001% is technically difficult and significantly increases the cost of production, and above 0.01% negatively affects the necessary physical properties.

Кислород стабилизирует α-фазу, хорошо растворяясь в α-титане, существенно упрочняет титан. Каждые 0,1% О (по массе) повышают прочностные свойства титана на 130 МПа, что связано с сильным искажением кристаллической решетки a-титана из-за внедрения атомов кислорода в октаэдрические пустоты. В данной композиции кислород используется как упрочнитель в составе лигатуры TiO₂ для обеспечения целевого уровня прочности титанового сплава, компенсируя недостаточное легирование алюминием. В предлагаемом сплаве интервал содержания кислорода 0,04-0,09%. Содержание кислорода ниже 0,04% является недостаточным для обеспечения требуемого уровня прочности, а выше 0,09% приводит к снижению теплопроводности сплава.Oxygen stabilizes the α-phase, dissolving well in α-titanium, significantly strengthens titanium. Every 0.1% O (by mass) increases the strength properties of titanium by 130 MPa, which is associated with a strong distortion of the crystal lattice of a-titanium due to the incorporation of oxygen atoms into octahedral voids. In this composition, oxygen is used as a hardener in the composition of the TiO ₂ ligature to provide the target strength level of the titanium alloy, compensating for the insufficient alloying with aluminum. In the proposed alloy, the range of oxygen content of 0.04-0.09%. An oxygen content below 0.04% is insufficient to provide the required level of strength, and above 0.09% leads to a decrease in the thermal conductivity of the alloy.

В области малых концентраций углерод повышает пределы прочности и текучести титана; при концентрациях углерода более 0,2% образуются твердые карбиды, снижающие ударную вязкость и затрудняющие механическую обработку. В связи с этим содержание углерода в предлагаемом сплаве ограничено ≤0,01%.In the field of low concentrations, carbon increases the strength and yield strength of titanium; at carbon concentrations of more than 0.2%, solid carbides are formed, which reduce toughness and complicate machining. In this regard, the carbon content in the proposed alloy is limited to ≤0.01%.

В конструкционных титановых сплавах, где требуется высокая ударная вязкость, кремний считается вредной примесью, так как, присутствуя даже в небольших количествах (сотых долей процента), резко снижает эту характеристику, поэтому содержание кремния ограничено ≤0,005%.In structural titanium alloys, where high toughness is required, silicon is considered a harmful impurity, since being present even in small quantities (hundredths of a percent) sharply reduces this characteristic, therefore, the silicon content is limited to ≤0.005%.

Азот - вредная примесь в титановых сплавах, существенно снижающая пластичность, и поэтому его содержание в предлагаемом сплаве регламентируется в пределе ≤0,005%.Nitrogen is a harmful impurity in titanium alloys, significantly reducing ductility, and therefore its content in the proposed alloy is regulated in the limit of ≤0.005%.

Водород образует раствор типа внедрения и также относится к категории вредных примесей, так как вызывает водородную хрупкость титановых сплавов. В предлагаемом сплаве содержание водорода ограничено ≤0,003%.Hydrogen forms a solution of the interstitial type and also belongs to the category of harmful impurities, since it causes hydrogen brittleness of titanium alloys. In the proposed alloy, the hydrogen content is limited to ≤0.003%.

Промышленную применимость изобретения подтверждает пример его конкретного выполнения. Результаты механических характеристик подтверждены тремя плавками композиции Ti-Zr-Al-O, полученных методом тройного вакуумно-дугового переплава с использованием соленоида постоянного и переменного тока для обеспечения однородности слитка по легирующим и примесным элементам, с последующим изготовлением поковок габаритом 150^±5×150^±5×300^±50 мм. Для изготовления слитков были использованы следующие шихтовые материалы: высокочистый губчатый титан, легирующий компонент на основе иодидного циркония с содержанием суммарных примесей не более 0,01% и лигатура TiO₂ для легирования кислородом. Термическая обработка (отжиг) поковок проводилась по режиму: температура нагрева (550±10)°С → выдержка 1 час → охлаждение на воздухе.The industrial applicability of the invention is confirmed by an example of its specific implementation. The results of the mechanical characteristics are confirmed by three melts of the Ti-Zr-Al-O composition obtained by the triple vacuum-arc remelting using a direct and alternating current solenoid to ensure uniformity of the ingot with respect to alloying and impurity elements, followed by the manufacture of forgings with a size of 150 ^{± 5} × 150 ^{± 5} × 300 ^{± 50} mm. For the manufacture of ingots, the following charge materials were used: high-purity sponge titanium, an alloying component based on iodide zirconium with a total impurity content of not more than 0.01% and a TiO ₂ alloy for oxygen alloying. Heat treatment (annealing) of the forgings was carried out according to the regime: heating temperature (550 ± 10) ° С → holding for 1 hour → cooling in air.

Химический состав опытных поковок из заявляемого титанового сплава и механические характеристики при температурах испытания 20 и 350°С представлены в таблицах 1 и 2. Механические характеристики определялись при растяжении образцов в соответствии с ГОСТ 1497-84 (тип III №7), ГОСТ 9651-84 (тип I №1). Результаты механических испытаний усреднены по 3-м образцам.The chemical composition of the experimental forgings of the inventive titanium alloy and mechanical characteristics at test temperatures of 20 and 350 ° C are presented in tables 1 and 2. The mechanical characteristics were determined by tensile samples in accordance with GOST 1497-84 (type III No. 7), GOST 9651-84 (type I No. 1). The results of mechanical tests are averaged over 3 samples.

Измерения теплофизических свойств и плотности образцов нового титанового сплава проводили в соответствии ГОСТ 20018-74. Измерение плотности образцов проводилось при комнатной температуре методом гидростатического взвешивания. Температуропроводность и удельная теплоемкость измерялись методом лазерной вспышки. Результаты испытаний материалов (рассчитанная теплопроводность) при температурах 20°С и 300°С представлены в таблице 3.The measurements of the thermophysical properties and density of the samples of the new titanium alloy were carried out in accordance with GOST 20018-74. The density of the samples was measured at room temperature by hydrostatic weighing. The thermal diffusivity and specific heat were measured by the laser flash method. The test results of the materials (calculated thermal conductivity) at temperatures of 20 ° C and 300 ° C are presented in table 3.

Ожидаемый технико-экономический эффект применения заявляемого титанового сплава определяется повышенной теплопроводностью, сохранением высокого уровня механических характеристик при повышенных температурах. Теплопроводный титановый сплав предназначен для эффективного энергетического силового и теплообменного оборудования атомных и тепловых энергетических установок высокой компактности с рабочей температурой до 450°С.The expected technical and economic effect of the use of the inventive titanium alloy is determined by increased thermal conductivity, maintaining a high level of mechanical characteristics at elevated temperatures. Heat-conducting titanium alloy is designed for efficient energy power and heat exchange equipment of atomic and thermal power plants of high compactness with an operating temperature of up to 450 ° C.

ЛитератураLiterature

1. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. Справочник. М.: ВИЛС-МАТИ. 2009. 520 с.1. Ilyin A.A., Kolachev B.A., Polkin I.S. Titanium alloys. Composition, structure, properties. Directory. M .: VILS-MATI. 2009.520 s.

Claims

A titanium-based alloy containing zirconium, aluminum, oxygen, the rest is titanium and impurities, including chromium, iron, carbon, nitrogen, silicon, nickel and hydrogen, in the following ratio, wt.%:

zirconium 20-22 oxygen 0.04-0.09 aluminum 0.001-0.01 chromium ≤0.002 iron ≤0.05 carbon ≤0.01 nitrogen ≤0.005 silicon ≤0.005 nickel ≤0.003 hydrogen ≤0.003 titanium rest