Сплав ВТ23 высокопрочный

Химический состав сплава ВТ23, %
Ti Al Mo V Cr Fe C Si O2 N2 H2 Прочие
примеси
не более
Основа 4,0-6,3 1,5-2,5 4,0-5,0 0,8-1,4 0,4-0,8 0,10 0,15 0,15 0,05 0,015 0,30
Примечание: В листах содержание алюминия - 4,0-5,0%, в прутках - 5,0-6,3%.
Механические свойства по СТУ
Вид полу-
фабриката
СТУ Состояние
контрольных
образцов
σв δ5 ψ ан
% кгс·м/см2
кгс/мм2 не менее
Лист толщиной
1,5-10,0 мм
СТУ 33-71* Отожженные 110 8 - -
Закаленные и
состаренные
140 6 - -
Пруток СТУ 31-71*
Отожженные 110 8 40 4
Закаленные и
состаренные
140 6 20 2,5
* Свойства факультативны.

Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
Е σпц σ0,2 σв δ5* δ10 ан НВ
кгс/мм2 % кгс·м/см2 кгс/мм2
Лист Отожженный
20 10500 90-95 100-110 110-120 10-13 5-7 10-12 255-270
300 9500 55-60 70-75 75-80 10-12 7-8 - -
400 8500 52-55 65-70 75-80 10-13 6-7 - -
500 6500 50-55 52-55 65-70 13-16 8-11 - -
Закаленные
и
состаренные
20 11000 105-115 130-145 145-160 6-9 4-6 5-7 -
300 9500 55-60 80-90 115-120 7-10 5,5-6 - -
400 9000 55-65 75-85 105-115 - - - -
500 7000 - - 75-85 15-17 10-13 - -
Пруток Отожженный 20 10500 90 100 110 14 8 - -
100 10200 75 90 100 18 11 - -
200 9800 60 80 95 16 10 - -
300 9300 55 70 85 15 8 - -
400 8900 50 65 80 14  8 - -
Закаленный
и
состаренный
20 10500 100 120 145 6 5 - -
100 10200 85 105 130 7 4 - -
200 9800 75 90 115 9 6 - -
* Для листа δ5,65√F0.
Чувствительность к надрезу и перекосу
Вид полу-
фабриката
Состояние σв
σвн, кгс/мм2, при
угле перкоса, град
кгс/мм2 0 4 6
Пруток
Отожженный 110 166 123 81
Закаленный и
состаренный
145 167 93 60
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости сплава ВТ23
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ50 σ100 σ0,2/100 σ-1
на базе 107 циклов
кгс/мм2
Лист Отожженный 20 - - - 44
300 - 72-76 60-62 -
350 - - - 30
400 - 70 - -
Закаленные и
состаренные
300 - 110-115 78-80 -
400 100 - - -

Малоцикловая усталость при ассиметричном растяжении (r=0)
Вид полу-
фабриката
Состояние σmax
N, циклы
Лист
Отожженный
0,5 σв* 9500-11500
0,7 σв* 2900-3800
* σв = 110-120 кгс/мм2.
Секундная прочность
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ10" σ30" σ60" σ120" σ200" σ300"
кгс/мм2

Лист

Закаленный и
состаренный
400 110 110 110 110 109 109
500 97 94 92 88 86 84
600 57 52 47,5 42 38 36
700 25 22 17 14 12 12
800 11 9 7 5 4 4
Отожженный 400 90 90 90 90 89 88
500 63 62 60 58 57 53
600 44 42 39 36 34 32
700 27 22 17 12 10 9
Механические свойства при комнатной температуре после длительных нагревов (лист толщиной 1,2 мм)
Состояние
материала
Режим нагрева σв δ11,3√F0 σ-1 на базе
107 циклов
температура, °С время, час кгс/мм2 % кгс/мм2
Термически
обработанный
по режиму
лужения *
Исходное состояние 111-117 7-9 42
300 300 110-115 7-9 -
1000 112-120 7-8 -
3000 115-120 5,5-7 -
10000 113-116 7-9 -
400 300 110-115 7-9 -
1000 110-118 7-9 -
3000 113-119 5,5-6,5 -
10000 113-118 6-7 -
После
лужения
серебряным
припоем
ВПр15
Исходное состояние 110-115 7-9 36
300 3000 114-122 5-6 -
10000 112-115 5-6 -
400 3000 110-120 5-6 -
10000 112-116 5-7 -
* Режим лужения: нагрев при 920°С - 20 минут, охлаждение в контейнере на воздухе.
Физические свойства
Плотность: 4570 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600 600-700 700-800
α·106 1/град 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 9,0 9,3 9,4 8,6 8,9 9,3 9,2 9,3 11,5 10,3
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С 25 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ Вт/м·град 8,37 9,63 11,3 12,1 13,4 15,1 16,3 17,6 18,8 20,1
Удельная теплоемкость
Температура, С 100 200 300 400 500 600 700 800 900
с кдж/кг·град 0,544 0,586 0,628 0,668 0,754 0,816 0,921 0,921 1,05
Удельное электросопротивление
Температура, °С 20
Состояние Отожженное Закаленное и состаренное
ρ·106, ом·см 135 127
Степень черноты полного нормального излучения
Состояние
поверхности
εн при температуре, °С
100 200 300 400 500 550 600 650 700 800 850 900 1000 1100 1200 1300
Механически
полированная*
0,19 0,20 0,22 0,26 0,28 0,29 0,32 0,52 0,54 0,74 0,79 0,81 - - - -
Травленая* 0,15 0,165 0,175 0,21 0,23 0,25 0,41 0,505 0,55 0,74 0,78 0,79 - - - -
Механически
полированная**
- - - - - - - - - 0,26 0,255 0,255 0,26 0,265 0,27 0,265
Механически
полированная***
- - - - - - - - - 0,23 0,235 0,24 0,25 0,26 0,27 0,265
* Испытание на воздухе при ступенчатом нагреве через каждые 50°С, выдержка на каждой ступени 2 часа.
** Испытание в вакууме 1·104 тор при ступенчатом нагреве, выдержка на каждой ступени 15 минут.
*** Испытание в вакууме 1·104 тор при ступенчатом охлаждении с 1300°С, выдержка на каждой ступени 15 минут.
Коррозионная стойкость
Устойчив в морской воде и во влажной морской атмосфере.
Технологические данные
Горячая обработка давлением*
Вид
обработки
Температурный
интервал
деформации, °С
Степень деформации
за один нагрев, %
Условия
охлаждения
Ковка слитков 1180-850 30-70 На воздухе
Ковка предварительно
деформированной
заготовки
1020-800 40-50
Штамповка на прессе 870-750 40-50
Штамповка на молоте 880-750 40-50
* Инструкция ВИАМ №680-70.
Рекомендуемая термическая обработка
Вид термической
обработки
Температура
°С
Выдержка
час
Условия
охлаждения
Отжиг 740-760 15-60 мин* На воздухе
Закалка 780-800 5-60 мин* В воде
Старение 450-520 10 На воздухе

* В зависимости от толщины (диаметра) полуфабриката.

Штампуемость*
Состояние
материала
Вытяжка
Краб
Отбортовка
Краб
Гибка на угол 90°
rраб
Отожженный
в вакууме
1,92 1,73 4 s**
Закаленный 1,73 1,62 4 s
* Инструкция ВИАМ №642-71.
** s - толщина листа.
Свариваемость
Свариваемые
материалы

Метод
сварки

Толщина
мм
Присадочный
материал
Термическая
обработка
после
сварки
Температура
испытания
Механические свойства сварных соединений
σв Угол
изгиба
N, циклы, при
σmax= 70 кгс/мм2
°С кгс/мм2 град
ВТ23+ВТ23 ААрДЭС
неплавящимся
электродом
2,0 Без
присадки
Отжиг при
750°С, 30 мин
20 100 40 12000-25000
300 71 - -
400 70 - -
500 65 - -
Закалка с
800°С (2 мин)
+ старение
при
550°С, 10 час
20 125 25 -
300 96 - -
400 93 - -
500 77 - -

Применение
Сварные и паяные конструкции, работающие при температурах до 500°С; корпуса и емкости высокого внутреннего давления.

Prin obozn 5 1

Prin obozn 5 2

Prin obozn 5 3

Prin obozn 5 4

Prin obozn 5 5