Сплав ВТ9 жаропрочный

Химический состав по ОСТ1 90013-71 сплава ВТ9, %
Ti Al Mo Zr Si C Fe O2 N2 H2 Прочие
примеси
не более
Основа 5,8-7,0 2,8-3,8 0,8-2,5 0,2-0,35 0,10 0,25 0,15 0,05 0,015 0,30
Механические свойства по ТУ и ОСТ
Вид полу-
фабриката
ТУ, ОСТ Состояние
контрольных
образцов
Температура
испытания
σв δ5 ψ ан σ50 σ100 HB
(dотп)
% кгс·м/см2 кгс/мм2
°С кгс/мм2 не менее мм
Пруток
катаный
диаметром
10-60 мм
АМТУ
451-67
Отожженные 20 105-125 9 30 3 - - 3,2-3,7
500 ≥70 - - - - 60 -
Закаленные и
состаренные*
20 ≥120 6 20 2 - - 3,0-3,4
Пруток катаный крупногабаритный диаметром, мм
65-100* ТУ1-92
-6-72
Отожженные 20 105-125 9 25 3 - - 3,2-3,7
101-130*** 100-125 6 14 3 - - 3,2-3,7
Пруток кованый диаметром или со стороной квадрата (в мм):
65-100** АМТУ
534-67
Отожженные 20 105-125 9 25 3 - - 3,2-3,7
500 ≥70 - - - - 60 -
101-150*** 20 100-125 6 14 3 - - 3,2-3,7
151-250*** 95-125 6 14 3 - - -
Пруток и заготовка для лопаток диаметром, мм
< 50 ОСТ1
90006-70
Отожженные 20 105-125 11 33 3 - - 3,2-3,7
≥ 50 105-125 11 28 3 - - 3,2-3,7
500 ≥70 - - - 60 57 -
Штампованная лопатка
малога-
баритная
ОСТ1
90002-70
Отожженные 20 ≥105 10 30 3 - - 3,2-3,7
После
ВМТО и
старения
20 ≥120 6 20 2 - - 3,0-3,4
крупнога-
баритная
Отожженные 20 ≥105 9 22 3 - - 3,2-3,7
После
ВМТО и
старения
20 ≥122 6 17 2 - - 3,0-3,4
Штампованный диск весом (в кг):
до 25 АМТУ
548-69
 
Отожженные 20 ≥105 8 22 3 - - 3,2-3,7
26-50 ≥105 8 20 3 - - 3,2-3,7
51-100 ≥103 8 18 2,5 - - 3,2-3,7
101-200 ≥100 6 16 2,5 - - 3,2-3,7
500 ≥70 - - - 63 60 -
Штамповка и поковка толщиной (в мм):
до 100** ОСТ1
90000-70
Отожженные 20 105-125 9 25 3 - - 3,2-3,7
101-150*** 100-125 6 14 3 - - 3,2-3,7
101-250*** 95-125 6 14 3 - - 3,2-3,7
500 ≥70 - - - 63 60 -
Кольцо
цельно-
раскатное
ОСТ1
90043-72
Отожженные 20 ≥100 8 20 2,5 - - 3,2-3,7
Труба с внешним диаметром (в мм):
89 СТУ
628-70
Отожженные 20 ≥105 10 18 3 - - -
95 ≥95 9 20 3 - - -
* Свойства факультативны.
** В продольном направлении.
*** В поперечном направлении.

Механические свойства при комнатной и высоких температурах
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
Е Ед σпц σ0,2 σв δ5 δ10 ψ
кгс/мм2 %
Пруток
диаметром
до 60 мм
Отожженный
20 12000 13600 75 95-115 105-125 10-14 8-12 30
400 10800 11700 52 67 82-85 14 8 50
450 10600 11400 45 66 80-82 14 8 55
500 10000 11100 42 60 73-78 14 8 60
550 9600 10800 40 57 70-73 15 9 62
600 9000 10500 30 53 67-70 16 10 66
700 - - - 25-30 40-48 15-30 - 70-85
800 - - - 10-15 15-20 60-80 - 95-100
Закаленный
и
состаренный

20 - - - 110-130 120-140 6-10 - 20-30
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σнв* G μ τср ан
σв кгс/мм2 кгс/мм2 кгс·м/см2
Пруток
диаметром
до 60 мм
Отожженный
20 1,36 4400 0,34 70-80 3-6
Закаленный
и
состаренный

20 - - - - 2-4
* rн = 0,1 мм
Пределы длительной прочности, ползучести и выносливости сплава ВТ9
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ100 σ500 σ1000 σ2000
σ5000
кгс/мм2
Прутки
кованые
и катаные
(микро-
структура
II типа)
Отожженный
 
350 79-82 79-82 79-82 79-82 79-82
400 78-80 - - - -
450 74-80 69-74 67-72 65-70 63-68
500 60-68 46-55 42-50 39-46 34-40
Пруток
катаный
диаметром
60 мм (микро-

структура
I типа)
Отожженный 500 57 - - - -
После ВТМО 450 90 76 72 70 -
Вид полу-
фабриката

Состояние Температура
испытания,
°С
σ0,2/100 σ0,2/500 σ0,2/1000 σ0,2/2000 σ-1  σн-1 
на базе 2·107 циклов
кгс/мм2
Прутки
кованые
и катаные
(микро-
структура
II типа)
Отожженные 20 - - - - 54 35-40
350 59-62 59-62 59-62 59-62 - -
450 50 45-48 40-42 38 - -
500 35-40 28-30 22 18 42-45 25-30
Закаленные
и
состаренные
450 45 40 35 - - -
Пруток
катаный
диаметром
60 мм (микро-

структура
I типа)
Отожженный 500 26-28 - - - - -
Штамповка После ВТМО 450 47 41 38 - - -

Секундная прочность
Вид полу-
фабриката

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

Пруток
кованый

Отожженный 600 86 84 82 80 78
700 58 53 49 46 44
750 42 36 33 30 28
800 30 25 22 20 18
Механические свойства при комнатной температуре после длительных нагревов
Состояние
материала
Режим нагрева σв δ5
ψ ан
температура, °С время, час кгс/мм2 % кгс·м/см2
Отожженный
Исходное состояние 112 10 40 4
500 100 115 9 35 3,8
500 120 8 25 2,5
Физические свойства
Плотность: 4510 кг/м3
Коэффициент термического линейного расширения
Температура, °С 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 100-200 200-300 300-400 400-500 500-600
α·106 1/град 8,3 8,8 9,0 9,2 9,5 9,6 9,3 9,4 9,9 10,3 10,3
Коэффициент теплопроводности
Температура, °С 25 100 200 300 400 500 600 700 800 900
λ Вт/м·град 7,5 8,4 9,6 10,9 12,2 13,8 15,1 16,3 18 19,7
Удельная теплоемкость
Температура, С 100 200 300 400 500 600
с кдж/кг·град 0,545 - 0,587 0,608 0,628 0,650
Удельное электросопротивление
Температура, °С 20
ρ·106, ом·см 161
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 слитка 1180-900 40 На воздухе
Ковка предварительно
деформированной
заготовки, мм
 
до 100 (1020...1000)-850 40-50**, 70***
более 100 (1100...1020)-(900...850) 40-50**, 70***
Штамповка на прессе (980...950)-800 40-60
Штамповка на молоте (1000...960)-850 40-60
* Инструкция ВИАМ №680-70.
** Деформация в α+β-области.
*** Деформация в β-области.
Рекомендуемая термическая обработка *
Вид термической
обработки
Температура
°С
Выдержка
час
Условия
охлаждения
Неполный отжиг 530-620 0,5-4 На воздухе, в аргоне
Изотермический отжиг 950-980 + 1-4 В печи (или перенос в другую печь) до 530-580°С
530-580 6 На воздухе
Двойной отжиг 950-980 + 1-4 На воздухе
530-580 6 На воздухе
Закалка 920-940 1-4 В воде
Старение 570 6 На воздухе
* Инструкция ВИАМ №685-69.
Температура полиморфного превращения 980-1020°С.
Свариваемость
Свариваемые
материалы

Метод
сварки

Толщина
мм
Термическая
обработка
после
сварки
Механические свойства сварных соединений
σв ан
σ500100
кгс/мм2 кгс·м/см2 кгс/мм2
ВТ9+ВТ9 ЭЛС 10 Отжиг при
950°С, 1 час,
охлаждение
на воздухе до
530°С, выдержка
6 часов,
охлаждение
на воздухе
0,9 σв
основного
материала
2,5 0,9 σ500100
основного
материала

Применение
Детали, длительно работающие в отожженном состоянии при температурах до 500°С (500 часов) и до 550°С (100 часов), в термически упрочненном - до 450°С (1000 часов) и до 500°С (100 часов); детали разового действия - при температурах до 700°С, а также силовые, крепежные детали и сварные узлы.

Диаграммы растяжения до предела текучести сплава ВТ9

Длительная прочность сплава ВТ9

Кривые ползучести сплава ВТ9

Кривые выносливости сплава ВТ9

Механические свойства сплава ВТ9 при комнатной температуре после длительных нагревов

Релаксация напряжений при растяжении болтов из сплава ВТ9

Длительная прочность болтов из сплава ВТ9

Prin obozn 5 1

Prin obozn 5 2

Prin obozn 5 3

Prin obozn 5 4

Prin obozn 5 5