RU2211873C2 - МЕТАСТАБИЛЬНЫЙ β-ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ - Google Patents
МЕТАСТАБИЛЬНЫЙ β-ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2211873C2 RU2211873C2 RU2001131383/02A RU2001131383A RU2211873C2 RU 2211873 C2 RU2211873 C2 RU 2211873C2 RU 2001131383/02 A RU2001131383/02 A RU 2001131383/02A RU 2001131383 A RU2001131383 A RU 2001131383A RU 2211873 C2 RU2211873 C2 RU 2211873C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- titanium
- metastable
- iron
- molybdenum
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Springs (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к созданию новых сплавов на основе титана. Задачей изобретения является создание титанового сплава, обладающего после термообработки сочетанием высоких прочностных и пластических характеристик и изготовленного на основе относительно недорогих легирующих элементов. Предложенный сплав содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: алюминий - 1,5-3,5, молибден - 4,5-8,0, ванадий - 1,0-3,5, железо - 1,5-3,8, титан - остальное. Техническим результатом изобретения является создание метастабильного β-титанового сплава, обладающего после термообработки высоким уровнем прочностных и пластических характеристик. 2 табл.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к созданию новых сплавов на основе титана, сочетающих в себе высокие характеристики прочности и пластичности и применяемых для изготовления изделий широкого назначения, в частности деталей крепежа, различного рода витых пружин и др. и изготовленных с использованием относительно дешевых легирующих элементов.
Известен сплав на основе титана, содержащий, %: 2-6 А1; 6-9 Мо; 1-3 V; 0,5-2 Cr; 0-1,5 Fe; Ti - остальное (авт. свид. СССР 180351, кл.С 22 С 14/00,1966).
Недостатком известного сплава является недостаточная пластичность из-за высокого содержания алюминия и наличия хрома, кроме того сплав довольно дорогой.
Известен сплав на основе титана, содержащий, мас.%: 4-6,3 А1; 4,5-5,9 V; 4,5-5,9 Мо; 2,0-3,6 Cr; 0,2-0,5 Fe; Ti остальное (патент РФ 2169204, кл.С 22 С 14/00, публ.2001г.).
Известный сплав после термообработки имеет высокий уровень прочностных характеристик в массивных деталях, при этом уровень пластических характеристик недостаточен и сплав не может быть использован для изготовления таких деталей, как витые пружины.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является метастабильный β-титановый сплав, содержащий, вес. %: 4-5 Fe; 4-7 Мо; 1-2 А1; О2 до 0,25; Ti остальное (патент США 5294267, кл.С 22 С 14/00, публ. 1994г.) - прототип.
Данный сплав обладает высокими механическими характеристиками при относительной дешевизне и нашел широкое применение при изготовлении витых цилиндрических пружин для автомобилестроения.
Недостатками известного сплава являются относительно невысокие пластические свойства, особенно относительное удлинение, что сужает область применения данного сплава и имеет немаловажное значение при изготовлении отдельных видов витых пружин и деталей крепежа.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание титанового сплава, обладающего после термообработки сочетанием высоких прочностных и пластических характеристик и изготовленного на основе относительно недорогих легирующих элементов.
Поставленная задача достигается тем, что в метастабильном β-титановом сплаве, содержащим алюминий, молибден и железо, дополнительно введен ванадий и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Алюминий - 1,5-3,5
Молибден - 4,5-8,0
Ванадий - 1,0-3,5
Железо - 1,5-3,8
Титан - Остальное
Введение ванадия в количестве 1,0-3,5% повышает пластические характеристики сплава до требуемых значений.
Алюминий - 1,5-3,5
Молибден - 4,5-8,0
Ванадий - 1,0-3,5
Железо - 1,5-3,8
Титан - Остальное
Введение ванадия в количестве 1,0-3,5% повышает пластические характеристики сплава до требуемых значений.
Для достижения высоких прочностных характеристик сплав содержит более высокое по сравнению с прототипом количество алюминия. Алюминий при содержании его не более 3,5% не оказывает существенного влияния на пластичность сплава. Увеличение содержания алюминия более 3,5% и железа более 3,8% приводит к увеличению α-фазы, ее упрочнению и снижает пластические характеристики сплава ниже заданных. Более низкое, чем в прототипе, содержание железа (<4%) обеспечивает большую фазовую стабильность при проведении термических циклов (при деформации и термообработке). При содержании алюминия менее 1,5% не удается достигнуть заданной прочности. Содержание молибдена менее 4,5% и железа менее 1,5% приводит к уменьшению количества β-фазы и после термообработки невозможно достичь высокой прочности сплава.
Увеличение содержания β-стабилизаторов (молибдена и ванадия) выше заданных пределов снижает стабильность сплава в закаленном и состаренном состоянии приводит к увеличению размеров зерна при термообработке, что значительно снижает пластичность сплава (δ<4%; ψ<7%).
Молибден вводят в сплав в виде ферромолибдена, который содержит 55-75% молибдена, остальное железо.
Молибден вводят в сплав в виде ферромолибдена, который содержит 55-75% молибдена, остальное железо.
Ванадий вводится в сплав из феррованадия, который содержит 65-85% ванадия, остальное железо, или в виде отходов сплавов системы Ti-Al-V.
Для исследования свойств были выплавлены вакуумной дуговой плавкой слитки сплавов заявленного состава (табл.1) и изготовлены из полученного металла прутки ⌀ 20 мм. Прутки подвергли следующей термообработке: нагрев до температуры на 30oС ниже температуры полиморфного превращения, охлаждение в воде, нагрев до 480oС в течение 8 часов, охлаждение на воздухе. После чего образцы были испытаны на растяжение по ASTM Е 8.
Механические свойства изготовленных изделий из исследуемых сплавов приведены в таблице 2.
Предлагаемый метастабильный β-титановый сплав по сравнению с известными обладает регламентированным оптимальным сочетанием β- и α-стабилизирующих легирующих элементов, обеспечивающих после термообработки высокий уровень прочностных и пластических характеристик; более дешевый и может быть использован для изготовления ответственных деталей широкого назначения.
Claims (1)
- Метастабильный β-титановый сплав, содержащий алюминий, молибден и железо, отличающийся тем, что сплав дополнительно содержит ванадий и компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:
Алюминий - 1,5-3,5
Молибден - 4,5-8,0
Ванадий - 1,0-3,5
Железо - 1,5-3,8
Титан - Остальное
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001131383/02A RU2211873C2 (ru) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | МЕТАСТАБИЛЬНЫЙ β-ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ |
DK02783880T DK1449929T3 (da) | 2001-11-22 | 2002-11-18 | Metastabil beta-titanlegering |
AT02783880T ATE326554T1 (de) | 2001-11-22 | 2002-11-18 | Metastabile beta-titanlegierung |
PCT/RU2002/000502 WO2003044234A1 (fr) | 2001-11-22 | 2002-11-18 | Alliage metastable de $g(b)-titane |
ES02783880T ES2261754T3 (es) | 2001-11-22 | 2002-11-18 | Aleacion de beta-titanio metaestable. |
DE60211548T DE60211548T2 (de) | 2001-11-22 | 2002-11-18 | Metastabile beta-titanlegierung |
EP02783880A EP1449929B1 (en) | 2001-11-22 | 2002-11-18 | Metastable beta-titanium alloy |
US10/496,493 US20060039819A1 (en) | 2001-11-22 | 2002-11-18 | Metastable beta-titanium alloy |
HK04109637A HK1066832A1 (en) | 2001-11-22 | 2004-12-06 | Metastable beta-titanium alloy |
US12/069,496 US20080199350A1 (en) | 2001-11-22 | 2008-02-11 | Metastable beta-titanium alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001131383/02A RU2211873C2 (ru) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | МЕТАСТАБИЛЬНЫЙ β-ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2211873C2 true RU2211873C2 (ru) | 2003-09-10 |
Family
ID=20254397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001131383/02A RU2211873C2 (ru) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | МЕТАСТАБИЛЬНЫЙ β-ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20060039819A1 (ru) |
EP (1) | EP1449929B1 (ru) |
AT (1) | ATE326554T1 (ru) |
DE (1) | DE60211548T2 (ru) |
DK (1) | DK1449929T3 (ru) |
ES (1) | ES2261754T3 (ru) |
HK (1) | HK1066832A1 (ru) |
RU (1) | RU2211873C2 (ru) |
WO (1) | WO2003044234A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007051637A1 (de) | 2005-11-03 | 2007-05-10 | Hempel, Robert P. | Kaltverformbare tι-legιerung |
WO2011090402A3 (ru) * | 2010-01-20 | 2011-09-22 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Вторичный титановый сплав и способ его изготовления |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102586639A (zh) * | 2012-03-16 | 2012-07-18 | 广州有色金属研究院 | 一种高速压制成形制备钛合金的方法 |
GB201701251D0 (en) * | 2017-01-25 | 2017-03-08 | Univ Oxford Innovation Ltd | A titanium-based alloy |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU180351A1 (ru) * | 1965-01-06 | 1966-03-21 | Сплав на основе титана | |
US3615378A (en) * | 1968-10-02 | 1971-10-26 | Reactive Metals Inc | Metastable beta titanium-base alloy |
GB1333729A (en) * | 1970-10-23 | 1973-10-17 | Lockheed Aircraft Corp | Titanium base alloy |
DE3425055C1 (de) * | 1984-07-07 | 1985-07-25 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Getterstoff |
JP2737498B2 (ja) * | 1991-12-24 | 1998-04-08 | 日本鋼管株式会社 | 高密度粉末焼結用チタン合金 |
JP2803455B2 (ja) * | 1992-04-15 | 1998-09-24 | 日本鋼管株式会社 | 高密度粉末焼結チタン合金の製造方法 |
US5294267A (en) * | 1992-12-04 | 1994-03-15 | Titanium Metals Corporation | Metastable beta titanium-base alloy |
US5980655A (en) * | 1997-04-10 | 1999-11-09 | Oremet-Wah Chang | Titanium-aluminum-vanadium alloys and products made therefrom |
US5855697A (en) * | 1997-05-21 | 1999-01-05 | Imra America, Inc. | Magnesium alloy having superior elevated-temperature properties and die castability |
RU2169204C1 (ru) * | 2000-07-19 | 2001-06-20 | ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Сплав на основе титана и способ термической обработки крупногабаритных полуфабрикатов из этого сплава |
RU2269584C1 (ru) * | 2004-07-30 | 2006-02-10 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Сплав на основе титана |
US20060045789A1 (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-02 | Coastcast Corporation | High strength low cost titanium and method for making same |
-
2001
- 2001-11-22 RU RU2001131383/02A patent/RU2211873C2/ru active
-
2002
- 2002-11-18 AT AT02783880T patent/ATE326554T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-11-18 DE DE60211548T patent/DE60211548T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-18 EP EP02783880A patent/EP1449929B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-18 US US10/496,493 patent/US20060039819A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-18 ES ES02783880T patent/ES2261754T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-18 WO PCT/RU2002/000502 patent/WO2003044234A1/ru active IP Right Grant
- 2002-11-18 DK DK02783880T patent/DK1449929T3/da active
-
2004
- 2004-12-06 HK HK04109637A patent/HK1066832A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-02-11 US US12/069,496 patent/US20080199350A1/en not_active Abandoned
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007051637A1 (de) | 2005-11-03 | 2007-05-10 | Hempel, Robert P. | Kaltverformbare tι-legιerung |
DE102005052918A1 (de) * | 2005-11-03 | 2007-05-16 | Hempel Robert P | Kaltverformbare Ti-Legierung |
WO2011090402A3 (ru) * | 2010-01-20 | 2011-09-22 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Вторичный титановый сплав и способ его изготовления |
US9458527B2 (en) | 2010-01-20 | 2016-10-04 | Vsmpo-Avisma Corporation | Secondary titanium alloy and the art of its manufacture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20060039819A1 (en) | 2006-02-23 |
ES2261754T3 (es) | 2006-11-16 |
EP1449929A1 (en) | 2004-08-25 |
DE60211548T2 (de) | 2006-09-14 |
WO2003044234A1 (fr) | 2003-05-30 |
ATE326554T1 (de) | 2006-06-15 |
DK1449929T3 (da) | 2006-06-12 |
HK1066832A1 (en) | 2005-04-01 |
EP1449929A4 (en) | 2005-02-02 |
US20080199350A1 (en) | 2008-08-21 |
DE60211548D1 (de) | 2006-06-22 |
EP1449929B1 (en) | 2006-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2932726T3 (es) | Aleaciones de titanio de alta resistencia | |
IL224802A (en) | Alpha titanium alloy / cell with high elasticity and strength | |
AU2019249801B2 (en) | High temperature titanium alloys | |
CA3109173C (en) | Creep resistant titanium alloys | |
US11220729B2 (en) | Aluminum alloy compositions and methods of making and using the same | |
JPH07216515A (ja) | Fe基超耐熱合金 | |
JP2955778B2 (ja) | 制御熱膨張合金及びそれにより製造された製品 | |
WO2004061146A1 (en) | Al-ni-mn casting alloy for automotive and aerospace structural components | |
RU2211873C2 (ru) | МЕТАСТАБИЛЬНЫЙ β-ТИТАНОВЫЙ СПЛАВ | |
EP0600579B1 (en) | Metastable beta titanium-base alloy | |
JPH0770676A (ja) | α+β型チタン合金 | |
Guo et al. | Improving thermal stability of alloy 718 via small modifications in composition | |
US5160557A (en) | Method for improving low temperature ductility of directionally solidified iron-aluminides | |
JPS6047898B2 (ja) | 耐熱性のすぐれた鋳物用アルミニウム合金 | |
JP2004269982A (ja) | 高強度低合金チタン合金とその製造方法 | |
US5685924A (en) | Creep resistant gamma titanium aluminide | |
JP2000204449A (ja) | 冷間加工性と高温加熱安定性に優れたFe基耐熱合金 | |
JP2936754B2 (ja) | 冷間鍛造性に優れたTi合金 | |
JPH02270940A (ja) | 高温ボルト用合金およびその製造方法 | |
JPH02258938A (ja) | 耐熱性材料 | |
JPH06108206A (ja) | 耐熱ボルト用鉄基超耐熱合金 | |
JPS62214154A (ja) | 耐酸化性鉄合金 | |
JPH02274843A (ja) | 潤滑皮膜密着性のすぐれた省資源型鉄基超耐熱合金 | |
JPH0247229A (ja) | エンジンバルブ用耐熱合金 |