| Марка: ВТ20 | Класс: Титановый деформируемый сплав |
| Использование в промышленности: детали, длительно работающие при температуре до 500°; коррозионная стойкость хорошая; класс по структуре псевдо α |
| Химический состав в % сплава ВТ20 |
| Fe | до 0,3 | |
| C | до 0,1 |
| Si | до 0,15 |
| Mo | 0,5 - 2 |
| V | 0,8 - 2,5 |
| N | до 0,05 |
| Ti | 84,938 - 91,7 |
| Al | 5,5 - 7 |
| Zr | 1,5 - 2,5 |
| O | до 0,15 |
| H | до 0,012 |
| Дополнительная информация и свойства |
| Твердость материала: HB 10 -1 = 255 - 341 МПа |
| Свариваемость материала: без ограничений. |
| Механические свойства сплава ВТ20 при Т=20oС |
| Прокат | Размер | Напр. | σв(МПа) | sT (МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (кДж / м2) |
| Пруток |
|
| 950-1150 | 840 | 10 | 25 | 450 |
| Физические свойства сплава ВТ20 |
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 1.12 |
| 8 | 4450 |
| 1110 |
| 100 |
| 8.3 | 8.8 |
|
|
|
| 200 |
| 8.3 | 10.2 |
| 0.587 |
|
| 300 |
| 9 | 10.9 |
| 0.628 |
|
| 400 |
| 9.2 | 12.2 |
| 0.67 |
|
| 500 |
| 9.3 | 13.8 |
| 0.712 |
|
| 600 |
| 9.5 | 15.1 |
|
|
|
Легирование металла шва титана ВТ20 при сварке: сплав ВТ20 системы Al-Мо-V-Zr является типичным сплавом с малым содержанием изоморфных p-стабилизаторов в пределах их растворимости в а-фазе. Количество остаточной в-фазы в нем незначительно, поэтому при всех видах ручной и автоматической сварки, без присадочного металла и с введением низколегированных присадочных проволок, металл шва и околошовной зоны имеет игольчатое строение а`-фазы, крупнозернистое в металле шва и более мелкозернистое в зоне термического влияния.
При сварке металла толщиной до 5,0 мм используют присадку из а-сплава Ti - 3,0%Al, для больших толщин применяют проволоки систем Ti-Al-V-Zr или Ti-Al-V-Mo-Zr с пониженным содержанием Al по сравнению с основным металлом (табл. ниже). При сварке сплава ВТ6С толщиной более 10-12 мм использование нелегированной проволоки либо проволоки, легированной а-стабилизатором - алюминием в количестве 2-4%, существенно понижает прочность металла шва по сравнению с прочностью основного металла. Шов имеет большой запас пластичности, но не воспринимает упрочняющей термической обработки.
Таблица 14
Механические свойства сварных соединений сплава ВТ20, выполненных аргоновой сваркой с присадочным металлом различного состава
| Вид сварки | Состав присадочного металла | σв, кгс/мм² | α° | aн, кгс⋅м/см² | αт.у., кгс⋅м/см² |
| δ = 1,2 мм |
| Основной металл | ‒ | 107,8‒115,5 | 40-54 | ‒ | ‒ |
|
| 110,7 | 48 |
|
|
| Автоматическая | 3,98Al; 2Zr; 0,83Mo; 0,91V | 113,4‒115,0 | 44‒83 | ‒ | ‒ |
|
| 114,3 | 57 |
|
|
| Ручная | То же | 114,2‒114,4 | 28‒50 | ‒ | ‒ |
|
| 114,3 | 39 |
|
|
| Автоматическая | 4,74AI; 1,35Zr 1,92V | 116,2-116,4 | 49‒ 62 | ‒ | ‒ |
|
| 116,3 | 55 |
|
|
| Ручная | То же | 108,4‒ 110,1 | 40‒ 61 | ‒ | ‒ |
|
| 109,2 | 50,5 |
|
|
| δ = 3 мм |
| Основной металл | ‒ | 109‒ 111,2 | 32‒ 31 | 4,6‒ 4,9 | ‒ |
|
| 110,5 | 33 | 4,7 |
|
| Автоматическая | 3,98Al; 2Zr; 0,83Mo; 0,91V | 107‒ 108,2 | 30‒ 38 | 4,7‒ 5,7 | ‒ |
|
| 107,6 | 34 | 5,2 |
|
| Ручная | То же | 107,8‒ 107,6 | 25‒ 29 | ‒ | ‒ |
|
| 107,7 | 27 |
|
|
| Автоматическая | 4,74AI; 1,35Zr 1,92V | 109,1‒ 110,9 | 26‒ 34 | ‒ | ‒ |
|
| 110,0 | 30 |
|
|
| Ручная | То же | 104,5‒ 107,1 | 24‒ 40 | 5,1‒ 6,5 | ‒ |
|
| 105,8 | 32‒ 31 | 5,8 |
|
| δ = 4 мм |
| Автоматическая | Ti ‒ 3Al | 107‒ 109 | ‒ | 3,6‒ 6,0 | 3,2‒ 3,5 |
|
| 108 |
| 4,8 | 4,2 |
| δ = 5 мм |
| Основной металл | ‒ | 116,7‒117,9 | 20‒ 33 | 4‒ 4 | ‒ |
|
| 117,3 | 26 | 4 |
|
| Автоматическая | 3,98Al; 2Zr; 0,83Mo; 0,91V | 105,5‒ 112,9 | ‒ | 4,9‒ 5,4 | ‒ |
|
| 109,2 |
| 5,1 |
|
| Ручная | То же | 103,5‒ 107,7 | ‒ | 5,5‒ 6,5 | ‒ |
|
| 105,6 |
| 6,0 |
|
| Автоматическая | 4,74AI; 1,35Zr 1,92V | 111,7‒ 114,5 | ‒ | 4,6‒ 5,5 |
|
|
| 113,1 |
| 5,1 |
|
| Ручная | То же | 104,3‒ 108,2 | ‒ | 5,1‒ 6,2 | ‒ |
|
| 106,1 |
| 5,6 |
|
| δ = 7 мм |
| Автоматическая | Ti ‒ 3Al | 102‒ 104 | ‒ | 3,8‒ 6,0 | 3,5‒ 5,7 |
|
| 103 |
| 4,9 | 4,6 |
| δ = 10 мм |
| Автоматическая | Ti ‒ 2Al ‒ 2Zr ‒ 1Mo ‒ 1V | 102‒ 103 | ‒ | ‒ | ‒ |
|
| 102,5 |
|
|
|
| Ti ‒ 3Al | 100‒ 101 | ‒ | 4,8‒ 6,7 | 4,4‒ 6,2 |
|
| 100,5 |
| 5,7 | 5,3 |
| δ = 20 мм |
| Автоматическая | То же | 91‒ 93 | ‒ | 3,0‒ 3,5 | ‒ |
|
| 92 |
| 3,2 |
|
Примечания: 1. В числителе указаны минимальные и максимальные значения из пяти результатов; в знаменателе - средние значения.
2. αт.у. - удельная работа разрушения образцов с трещиной.
