Технология термической обработки детали лонжерон выполненного из сплава ВТ20 в условиях термического цеха, страница 8

Сплав ВТ22 (α + β)-класса относится к сильнолегированным высокопрочным сплавам системы Ti-Al-Mo-V-Fe-Cr. По содержанию β-стабилизирующих элементов сплав ВТ22 близок ко второй критической концентрации (К_β ~ 1,0). Структура и свойства сплава ВТ22 сильно зависят от колебания химического состава в пределах, установленных техническими условиями. В зависимости от содержания легирующих элементов его структура после закалки из β-области может быть представлена или одной β-фазой, или β-фазой и мартенситом. Таким образом, по структуре в закаленном состоянии - это сплав переходного класса.

Сплав обладает хорошей технологической пластичностью при горячей обработке давлением. Из него получают прутки, профили, трубы, поковки, штамповки, плиты. Сплав удовлетворительно сваривается сваркой плавлением, аргонодуговой сваркой, сваркой под флюсом, роликовой и точечной сваркой. После сварки необходимо проводить отжиг для повышения комплекса механических свойств сварного соединения.

Сплав ВТ22 применяют в отожженном и термически упрочненном состояниях. Структура отожженного сплава ВТ22 представлена примерно равными количествами α- и β-фаз, и поэтому он относится к самым прочным титановым сплавам в отожженном состоянии. Его прочностные свойства в отожженном состоянии такие же, как у сплава ВТ14 после закалки и старения. Это открывает новые возможности использования титановых сплавов в крупногабаритных изделиях, когда упрочняющая термическая обработка затруднена. Из сплава ВТ22 могут быть изготовлены поковки и штамповки массой в несколько тонн.

Для обеспечения наилучшего сочетания прочностных и пластических характеристик сплав ВТ22 подвергают отжигу по довольно сложному режиму: нагрев при 820-850⁰С в течение 1-3 ч, охлаждение с печью до 740-760⁰С, выдержка 1-3 ч, далее охлаждение на воздухе и последующий нагрев до 500-650°С в течение 2-4 ч. Дополнительное упрочнение сплава ВТ22 может быть достигнуто закалкой с температур 720-780⁰С и старением при 480-600⁰С в течение 4-10 ч. Временное, сопротивление разрыву закаленного сплава составляет 1000-1100 МПа при удлинении 10-15 %, а состаренного – 1300-1600 МПа при удлинении 5-10 %.

Сплав, как и другие титановые сплавы, имеет высокую коррозионную стойкость в атмосферных условиях и в большинстве агрессивных сред.

Физические свойства сплава в отожженном и термически упрочненном состояниях примерно одинаковы.

Плотность равна 4,65кг/см³.

Удельное электросопротивление сплава при 20⁰С равно 153·10^-6 Ом·см.

Сплав предназначен для получения высоконагруженных деталей и штамповых конструкций, длительно работающих до температур 350-400⁰С и кратковременно до 700-800⁰С.

Механические свойства сплавов приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Механические свойства сплавов в отожженном состоянии при комнатной температуре

Для данных сплавов сварка производится без подогрева и без последующей термообработки. Хорошей свариваемостью обладает  сплавы на основе α-титана с небольшим количеством β-фазы (ВТ20), титановые сплавы с α+β-структурой. Двухфазные α+β-титановые сплавы свариваются всеми видами сварки, применяемые для титана, однако сварное соединение таких сплавов требует обязательной термической обработки, восстанавливающей пластичность сварного соединения и стабилизирующей структуру, а также снимающей остаточные напряжения.