Сплав ВТ14 высокопрочный

Химический состав сплава ВТ14, % по ОСТ1 90013-71
Ti Al Mo V C Fe Si Zr O2 N2 H2 Прочие
примеси
не более
Основа 3,5-6,3 2,5-3,8 0,9-1,9 0,10 0,30 0,15 0,30 0,15 0,05 0,015 0,30
Примечание: В листах толщиной до 10 мм содержание алюминия - 3,5-4,5%, в остальных полуфабрикатах - 4,5-6,3%.
Механические свойства по ОСТ и ТУ
Вид полу-
фабриката
ОСТ, ТУ Состояние
контрольных
образцов
σв δ5 ψ ан Угол
изгиба
HB
(dотп)
% кгс·м/см2 град
кгс/мм2 не менее мм
Лист толщиной, мм
0,6-5,0 АМТУ
475-11-67
ОСТ1

90042-71
(сортамент)
Отожженные
90-107 8 - - 60-30 -
5,5-10,0 85-107 8 - - ≥30 -
0,6-1,5 Закаленные
и состаренные
≥110 5 - - - -
1,8-5,0 ≥120 6 - - - -
5,5-7,0 ≥110 4 - - - -
8,0-10,0 ≥112 4 - - - -
Плита толщиной
12-60 мм
ОСТ1
90024-71
Отожженные 85-105 7 25* - - -
Закаленные
и состаренные
≥110 4 10* - - -
Пруток катаный диаметром, мм
10-24 АМТУ
451-67
Отожженные 95-112 10 35 5 - 3,3-3,8
25-60 90-105 10 35 5 - 3,3-3,8
10-60 Закаленные
и состаренные
≥112 6 12 2,5 - 3,1-3,4
Пруток катанный крупногабаритный диаметром, мм
65-100** ТУ1-92
-6-72
Отожженные 90-110 9 30 5 - 3,3-3,8
Закаленные
и состаренные
≥110 4 8 2 - 3,1-3,4
101-130*** Отожженные 88-110 8 23 4,5 - 3,3-3,8
Пруток кованый диаметром или со стороной квадрата, мм
65-100** АМТУ
534-67
Отожженные
90-110 9 30 5 - 3,3-3,8
Закаленные
и состаренные
≥110 4 8 2 - 3,1-3,4
101-150*** Отожженные 88-110 8 23 4,5 - 3,3-3,8
151-250*** 85-107 6 20 3 - 3,3-3,8
Штамповка и поковка толщиной, мм
до 100** ОСТ1
90000-70
Отожженные 90-110 10 35 5 3,3-3,8
101-150*** 88-110 7 20 4,5 3,3-3,8
151-250*** 85-110 7 20 4 - 3,3-3,8
Кольцо
цельнораскатное
ОСТ1
90043-72
Отожженные ≥95 8 20 3 - 3,3-3,8
Штамповка и поковка весом до 50 кг
I группы АМТУ
561-70
Закаленные
и состаренные
≥112 6 14 2,5 - 3,0-3,4
II группы ≥112 5 12 2,3 - 3,0-3,4
III группы ≥112 4 8 2 - 3,0-3,4
* Свойства факультативны.
** В продольном направлении.
*** В поперечном направлении.

Механические свойства при различных температурах
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
Е σпц σ0,2 σв δ10 ψ ан
кгс/мм2 % кгс·м/см2
Лист
толщиной
1,2 мм
Отожженый
20 - - 85-100 90-115 6-14 - 6-12
Закаленный 20 - - 65-76 95-100 12-16 - 5-8
Закаленный
и состаренный
-196 - - - 165 - - 1,8-2,5
-70 - - 120-135 130-150 1,5-3,5 - 2,0-2,5
20 11000 95-100 108-130 115-140 6-10 - 2,5-3,5
350 8900 53-60 70-80 85-100 3,5-6 - -
400 8700 45-55 68-75 80-95 4-6 - -
450 8500 40-50 60-70 75-90 4-6 - -
500 6700 30-40 50-60 70-75 6-10 - -
Пруток
кованый
диаметром
до 20 мм
Отожженый 20 12000 67-85 89-100 90-105 7-9 40-70 -
300 10500 47-60 61-75 70-85 7-9 50-80 -
400 9800 40-55 53-70 66-80 6-8 50-80 -
Закаленный
и состаренный
20 12000 74-90 100-120 120-140 4-6 30-50 -
300 10500 49-60 70-95 96-110 5-8 50-65 -
400 9800 44-55 66-80 92-108 4,7 50-65 -
Проушина Отожженная
в ваккуме
при 750°С,
2 часа
20 - - - 84 - - -
Закаленная
с 950°С (1 час)
и состаренная
20 - - - 95,5 - - -
 
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости сплава ВТ14
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ100 σ2000 σ5000 σ0,2/100 σ0,2/200 σ0,2/500 σ-1
на базе 107 циклов
кгс/мм2
Лист
толщиной
1,2 мм
Отожженый 20 - - - - - - 39
Закаленный
и состаренный
20 - - - - - - 44
350 - - - 53 - - -
400 68 - - 35 - - 38
450 54 - - 12 - - -
Пруток
кованый
диаметром
20 мм
Отожженый 300 65 65 64 - - - -
Закаленный
и состаренный
300 - 83 - - - - -
Пруток
катаный
диаметром
20 мм
Отожженый 20 - - - - - - 44
300 - - - 56 50 49 -
Закаленный
и состаренный
20 - - - - - - 48
300 - - - - 60 - -
Секундная прочность и ползучесть
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ60" σ120" σ180" σ300" σ0,5/10" σ0,5/60" σ0,5/120" σ1/10" σ1/60" σ1/120" σ1/180" σ1/300"
кгс/мм2

Лист
толщиной
2 мм

Закаленный
и
состаренный
500 71 68 66 64 55 50 47,5 60 55 52,5 51 50
600 44 37 32 30 30 23 20 36 28 25,5 24 21
700 16 13 11 10 9 6 4,5 12 7,5 6 5,5 4,5
800 9 7 5 4 - - - - - - - -
Механические свойства при комнатной температуре после длительных нагревов
Состояние
материала
Режим нагрева σв δ11,3√Е ан Угол изгиба
температура, °С время, час кгс/мм2 % кгс·м/см2 град
Отожженый
лист
толщиной
1,5 мм
Исходное состояние 98 9 4,6 65
300 10000 94 8 2,6 65
Закаленный
и состаренный
лист толщиной
2 мм
Исходное состояние 126 7 2,0 60
300 10000 128 6 1,4 60

Физические свойства
Плотность: 4520 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800 20-900 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600
α·106 1/град 8,0 8,2 8,5 8,8 8,9 8,7 8,8 9,1 8,6 8,4 9,1 9,7 9,3 -
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ Вт/м·град 9,2 10,5 11,7 13,0 13,8 15,5 16,8 18,4 20,1
Удельная теплоемкость
Температура, С 100 200 300 400 500 600 700 800
с кдж/кг·град 0,503 0,545 0,587 0,628 0,670 0,712 0,838 1,00
Удельное электросопротивление
Температура, °С -100 -60 0 25 100 200 300 350 400 450
ρ·106, ом·см 150 153 157 159 163 168 172 173 175 176
Коррозионная стойкость
Устойчив в атмосферных условиях и морской воде.
Технологические данные
Горячая обработка давлением*
Вид
обработки
Температурный
интервал
деформации, °С
Степень деформации
за один нагрев, %
Условия
охлаждения
Ковка слитков 1100-850 30-50 На
воздухе
Ковка предварительно
деформированной
заготовки, мм
(980...1070)-800 40-70
Штамповка на молоте (930...960)-800 40-70
Штамповка на прессе (920...940)-750 40-70
* Инструкция ВИАМ №680-70.
Рекомендуемая термическая обработка*
Вид термической
обработки
Температура
°С
Выдержка
час
Условия
охлаждения
Неполный отжиг 550-650 2-8 На воздухе
Отжиг 740-760 15-60 мин
Закалка 870-910 5-60 мин В воде
Старение 480-560 8-16 На воздухе
Изотермический
отжиг
790-810 + 15-60 мин В печи до 640-660°С
640-660 0,5 На воздухе
* Инструкция ВИАМ №685-69.
Штампуемость*
Состояние
материала
Температура
штамповки
Вытяжка Отбортовка
Выдавка
Гибка на угол 90°
°С Кпр Краб Кпр Краб Кпр. плоск
Краб. сфер rmin rраб
Отожженный 20 1,5-1,6 1,4-1,5 1,5-1,65 1,35-1,4 0,12-0,15 0,25-0,30 3,5-4,5 s** 4,5-5,5 s
600-750 2,0 - 1,6-1,7 1,4-1,6 - - 2,0-2,5 s 3,0-3,5 s
Закаленный 20 1,65-1,7 1,5-1,55 1,6-1,7 1,4-1,55 0,15-0,20 0,30-0,40 3,0-3,5 s 3,5-4,0 s
* Инструкция ВИАМ №642-71.
** s - толщина листа.
Свариваемость
Механические свойства сварных соединений при комнатной температуре
Свариваемые
материалы

Метод
сварки

Толщина,
мм
Присадочный
материал
Термическая
обработка
после
сварки
σв Угол
изгиба
σ*-1 Малоцикловая усталость
σmax N
кгс/мм2 град кгс/мм2 кгс/мм2 циклы
ВТ14+ВТ14
(лист)
ААрДЭС
неплавящимся
электродом
1,5 Без
присадки
Отжиг при
750°С, 30 мин
98 45 29 67,7 10500
Закалка с
890°С (10 мин)
+ старение при
515°С, 16 час
113 35 33 79 6000
3,0 Отжиг при
750°С, 2 часа
102,7 41 - 57 53873
Закалка с
870°С (10 мин)
+ старение при
520°С, 16 час
116 32 - 57 26659
ВТ14+ВТ14
(поковка)
ААрДЭС
плавящимся
электродом
16-18 СПТ2
Отжиг при
750°С, 30 мин
86 - - - -
Закалка с
870°С (10 мин)
+ старение при
520°С, 12 час
98 - - - -
ВТ14+ВТ14
(лист)
ААрДЭС
неплавящимся
электродом
2,5-3,0 Отжиг при
750°С, 30 мин
99 - - 69,4 6927
Закалка с
870°С (10 мин)
+ старение при
520°С, 12 час
112 - - 73,3 4653
Свариваемые
материалы

Метод
сварки

Толщина,
мм
Термическая
обработка
после
сварки
Рср Ротр Малоцикловая усталость
Рmax N
кгс кгс
циклы
ВТ14+ВТ14
(лист)
Контактная
точечная
1,5+1,5 Без термической
обработки
1550 430 620 17000
Сварка+отжиг при
650°С, 30 мин
1425 370 570 5000
Закалка с
870°С (10 мин)
+сварка+старение
при 
515°С, 16 час
1000 300 620 5450
Сварка+закалка с
870°С (10 мин)
+старение при
515°С, 16 час
1585 420 570 2700
Механические свойства сварных соединений при комнатной температуре после длительных нагревов
Свариваемые
материалы

Метод
сварки

Толщина,
мм
Присадочный
материал
Термическая
обработка
после
сварки
Режим нагрева σв Угол
изгиба
σ-1 Малоцикловая усталость
температура время σmax N
°С час кгс/мм2 град кгс/мм2 кгс/мм2 циклы
ВТ14+ВТ14
(лист)
ААрДЭС
неплавящимся
электродом
1,5 Без
присадки

Отжиг
при

750°С,
30 мин

Исходное
состояние
98 45 29 67,7 10500
300 3000 96 65 24 67,7 11800
10000 88 40 26 77 5500
Закалка
с 890°С
(10 мин)

+старение
при 
515°С,
16 час

Исходное
состояние
113 35 33 79 6000
300 3000 105 40 28 79 5300
10000 94 25 30 79 5500
Свариваемые
материалы

Метод
сварки

Толщина,
мм
Термическая
обработка
после
сварки
Режим нагрева Рср Ротр Малоцикловая усталость
температура время Рmax N
°С час кгс кгс
циклы
ВТ14+ВТ14
(лист)
Контактная
точечная
1,5+1,5 Сварка+отжиг при
650°С, 30 мин
Исходное
состояние
1425 370 570 5000
300 3000 1680 430 570 6450
10000 1240 310 570 6500
Закалка с
870°С (10 мин)
+сварка+старение
при 
515°С, 16 час
Исходное
состояние
1000 300 620 5450
300 3000 1470 270 620 1230
10000 1150 220 570 3000

Применение
Силовые детали и сварные узлы, длительно работающие при температурах до 400°С; в отожженном состоянии - 10000 часов, в термически упрочняемом - 2000 часов, а также корпуса и емкости высокого внутреннего давления.

Кривые ползучести сплава ВТ14

Малоцикловая усталость сплава ВТ14

Кривые выносливости сплава ВТ14

Prin obozn 5 1

Prin obozn 5 2

Prin obozn 5 3

Prin obozn 5 4

Prin obozn 5 5