Сплав ВТ16 высокопрочный

Химический состав сплава ВТ16, % по ОСТ1 90013-71
Ti Al Mo V C Fe Si Zr O2 N2 H2 Прочие
примеси
не более
Основа 1,6-3,0 4,5-5,5 4,0-5,0 0,10 0,25 0,15 0,30 0,15 0,05 0,015 0,30
Механические свойства по ТУ
Вид полу-
фабриката
ТУ Состояние
контрольных
образцов
σв δ5 ψ ан
% кгс·м/см2
кгс/мм2 не менее
Пруток калиброванный
диаметром 4-16 мм
ТУ1-92-3-72 Отожженные 83-95 16 60 -
Пруток катаный
диаметром 8-20 мм
АМТУ
552-69
Закаленные
и состаренные
105-125 12 50 3
Пруток шлифованый
диаметром 4-16 мм
АМТУ
553-69
Закаленные
и состаренные
105-125 12 50 -
Лист толщиной
1-10 мм
СТУ
227-1-63
Отожженные 80-100 12 - 6
Закаленные
и состаренные
110-125 6 - 3
Лента толщиной
0,12-1,9 мм
СТУ
238-4-63
Отожженные 80-100 12 - -
Закаленные
и состаренные
110-125 5 - -

Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
Е σпц σ0,2 σв σвн δ5 ψ ан НВ
кгс/мм2 σв % кгс·м/см2 кгс/мм2
Пруток
шлифованый

диаметром
4-20 мм
Отожженный 20 10500 - 80 85 1,35 22 65 16 -
Закаленный
и состаренный
20 11200 - 90 110 1,23 16 60 8 -
300 9200 - 60 90 - 25 70 - -
Пруток
катаный

диаметром
20-60 мм
Отожженный 20 10700 - 82 87 - 20 60 10 230-280
Закаленный
и состаренный
20 11200 83 117 135 - 8 40 5 -
300 9200 53 83 108 - 9 27 - -
450 8200 52 83 107 - 9 20 - -
Лист
толщиной

1,5 мм
Отожженный 20 10500 - 78 87 - 19 - - -
Закаленный
и состаренный
20 11000 92 116 133 - 7 - - 340-370
300 9000 58 85 95 - 8 - - -
350 8700 55 83 93 - 8 - - -
400 8300 52 81 91 - 8 - - -
450 8000 38 66 85 - 9 - - -
Механические свойства крепежных деталей при комнатной температуре
Крепежная
деталь
Состояние σв τср σв при угле
перекоса, град
σ-1* на базе
2·107 циклов
4 8
кгс/мм2
Болт М10х1,5 Отожженный 105 64 105 105 -
Закаленный
и состаренный
125 72 110 100 16
* При асимметричном растяжении (r=0,1).
Малоцикловая усталость крепежных деталей при асимметричном растяжении (r=0,1)
Крепежная
деталь
Состояние Температура
испытания,
°С
σmax N
кгс·м/см2 циклы
Болт М10х1,5
Закаленный
и состаренный
20 40 20000
50 7000
60 2500
70 1000
350 30 38000
40 9000
50 2000
55 1000
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости сплава ВТ16
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ100 σ0,2/100 σ-1 σн-1
на базе 107 циклов
кгс/мм2
Пруток
диаметром
4-20 мм
Закаленный
и состаренный
20 - - 44 32
300 70 50 - -
350 60 40 - -
400 - - 33 30
Лист
толщиной
0,5-5 мм
Закаленный
и состаренный
20 - - 36 -
300 90 70 - -
350 80 60 36 -
400 67 27 36 -
Секундная прочность и ползучесть*
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ10" σ30" σ100" σ200" σ300" σ0,5/10" σ0,5/30" σ0,5/100" σ1/30" σ1/100" σ1/200" σ1/300"
кгс/мм2

Лист
толщиной
0,5-5,0 мм

Отожженный 500 61,5 60 58 - 54 - 48 43 54,5 55 47,5 45
600 44 39 32 30 29 - 17 12,5 25 18 15 13
700 25 20 15 12 11 - 3 2,5 6 4 3 2,5
Закаленный
и
состаренный
500 91,5 91,4 90,5 - 89 - 79,5 76 86 83 - 79,5
600 67 63 55,5 - 50,5 52 36 29 55 41 - 32
700 35 32,5 27 - 21,5 - 12,7 8 18 13 - 8,5
* С учетом начальной деформации.
Механические свойства при комнатной температуре после длительных нагревов
Состояние
материала
Режим нагрева σв δ5 ψ Рразр, кгс, при
угле перекоса,
град
температура, °С время, час кгс/мм2 % 0 4
Закаленный и
состаренный
 
пруток диаметром
до 20 мм
Исходное состояние 111 16 59 - -
300 2000 112 15 59 - -
болт М10х1,5 Исходное состояние - - - 6250 6100
300 2000 - - - 6200 6120

Физические свойства
Плотность: 4680 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 100-200 200-300 300-400 400-500
α·106 1/град 9,1 9,4 9,7 9,9 10,0 9,8 10,4 10,5 10,3
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ Вт/м·град 10,2 12,1 13,4 14,6 15,9 16,7 18,0 19,6 21,3
Удельная теплоемкость
Температура, С 100 200 300 400 500 600 700 800 900
с кдж/кг·град 0,461 0,503 0,545 0,587 0,670 0,712 0,796 0,838 0,880
Удельное электросопротивление
Температура, °С 20
ρ·106, ом·см 111
Степень черноты полного нормального излучения
Состояние
повехности
εн при температуре, °С
100 200 300 400 500 600 700 800 900
После холодной прокатки 0,20 0,225 0,25 0,275 0,31 0,37 0,46 0,63 0,69
После пескоструйной обработки 0,45 0,47 0,49 0,52 0,54 0,55 0,56 0,65 0,70
После травления 0,49 0,55 0,61 0,66 0,67 0,67 0,67 0,68 0,68
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 1150-850 30-40 На
воздухе
Ковка предварительно
деформированной
заготовки, мм
1000-750 40-70
Горячая прокатка:  
- предварительная (1060...1100)-800 40-70
- окончательная 860-700 40-70
Штамповка на прессе 840-700 40-60
Штамповка на молоте 860-700 40-60
* Инструкция ВИАМ №680-70.
Рекомендуемая термическая обработка*
Вид термической
обработки
Температура
°С
Выдержка
час
Условия
охлаждения
Отжиг 770-790 2 В печи, со скоростью
1-5 град/мин, до 500°С,
затем на воздухе
Закалка 800-820 2 В воде
Старение 540-570 6-10 На воздухе
* Инструкция ВИАМ №685-69.
Штампуемость
Состояние
материала
Вытяжка Отбортовка
Гибка на угол 90°
Кпр Краб Кпр Краб rmin rраб
Отожженный
или закаленный
1,6-1,8 1,5-1,7 1,5-1,65 1,45-1,6 1,5-2,05 s* 2,5-3,5 s
* s - толщина листа.
Свариваемость
Свариваемые
материалы

Метод
сварки

Присадочный
материал
Термическая
обработка
после
сварки
Температура
испытания
°С
Механические свойства
сварных соединений
σв угол изгиба
кгс/мм2 град
ВТ16+ВТ16 ААрДЭС Без
присадки
Без
термической
обработки
20 90-93 110-120
350 80-83 -
Примечание: Сплав ВТ16 сваривается всеми видами сварки, применяемыми для титановых сплавов.

Применение
Крепежные и другие резьбовые детали диаметром не более 40 мм, длительно работающие при температурах до 350°С, а также сотовые и тонколистовые конструкции.

Prin obozn 5 1

Prin obozn 5 2

Prin obozn 5 3

Prin obozn 5 4

Prin obozn 5 5