Применение титановых сплавов

Титановые сплавы обладают малой плотностью, большой удельной прочностью, высокой коррозионной стойкостью, значительной прочностью при повышенных температурах. Применение титановых сплавов в авиационной и космической технике наиболее целесообразно в интервале температур 250-600⁰С, когда легкие алюминиевые и магниевые сплавы уже не могут работать, а стали и никелевые сплавы уступают им по удельной прочности. К недостаткам титановых сплавов можно отнести высокую стоимость производства, трудности мех. обработки, невысокие антифрикционные свойства. Из-за высокой химической активности при повышенных температурах возникают трудности при сварке.

Рис. 46.Основные области применения титановых сплавов.

Одним из важных преимуществ титановых сплавов перед алюминиевыми и магниевыми сплавами является жаропрочность, которая в условиях практического применения с избытком компенсирует разницу в плотности. Превосходство титановых сплавов над алюминиевыми и магниевыми сплавами особенно резко проявляется при температурах выше 300°С. Так как при повышении температуры прочность алюминиевых и магниевых сплавов сильно уменьшается, а прочность титановых сплавов остается высокой.

Титановые сплавы по удельной прочности т.е. прочности, отнесенной к плотности, превосходят большинство нержавеющих и теплостойких сталей при температурах до 400°С–500°С. Если учесть к тому же, что в большинстве случаев в реальных конструкциях не удается полностью использовать прочность сталей из-за необходимости сохранения жесткости или определенной аэродинамической формы изделия оказывается, что при замене стальных деталей титановыми можно получить значительную экономию в массе.

Титановые сплавы принято разделять по структуре на α-, (α+β), и β- сплавы. Кроме того выделяют еще два переходных класса – псевдо α и псевдо β. В свою очередь (α+β) сплавы подразделяют на (α+β)- мартенситного класса и (α+β) переходного класса (рис.47).

Рис.47.Классификация титановых сплавов по структуре

К α- сплавам относят чистый титан ВТ1-0, а также сплавы с алюминием ВТ5, алюминием и оловом ВТ5-1. Их достоинства хорошая свариваемость, сопротивление ползучести, отсутствие хладноломкости. Недостатком является пониженная пластичность.