[go: up one dir, main page]

RU2203974C2 - Сплав на основе титана - Google Patents

Сплав на основе титана Download PDF

Info

Publication number
RU2203974C2
RU2203974C2 RU2001112580/02A RU2001112580A RU2203974C2 RU 2203974 C2 RU2203974 C2 RU 2203974C2 RU 2001112580/02 A RU2001112580/02 A RU 2001112580/02A RU 2001112580 A RU2001112580 A RU 2001112580A RU 2203974 C2 RU2203974 C2 RU 2203974C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
max
titanium
alloy
corrosion resistance
pipes
Prior art date
Application number
RU2001112580/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2001112580A (ru
Inventor
В.В. Тетюхин
В.Г. Смирнов
И.В. Левин
Original Assignee
ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение filed Critical ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение
Priority to RU2001112580/02A priority Critical patent/RU2203974C2/ru
Priority to EP02739008.7A priority patent/EP1392876B1/en
Priority to PCT/RU2002/000227 priority patent/WO2002090607A1/en
Publication of RU2001112580A publication Critical patent/RU2001112580A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2203974C2 publication Critical patent/RU2203974C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C14/00Alloys based on titanium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к составам сплавов на основе титана, обладающих хорошей технологичностью при изготовлении бесшовных холоднодеформированных труб для трубопроводов гидравлических систем аэрокосмической техники и морских судов. Сплав содержит следующие компоненты, мас.%: алюминий 2,5-4,0, ванадий 2,5-4,0, молибден 2,0-3,5, цирконий 0,4-1,5, железо - 0,25 max, азот - 0,03 max, кислород - 0,15 max, углерод 0,01-0,1, остальные примеси в сумме - 0,3 max, титан - остальное. Сплав может дополнительно содержать палладий или рутений. Техническим результатом изобретения является создание сплава с высокими показателями прочности и технологической пластичности в сочетании с высокой раздачей труб и их коррозионной стойкостью. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к созданию новых сплавов на основе титана, обладающих технологичностью при изготовлении бесшовных холоднодеформированных труб для трубопроводов гидравлических систем аэрокосмической техники и морских судов.
Титановые сплавы благодаря высокой прочности и низкой плотности при высокой коррозионной стойкости применяются для гидравлических систем аэрокосмической техники, в которых концевые фитинги труб получают сваркой или способом высокоэластичного запрессовывания.
Однако титановые сплавы являются труднодеформируемыми при получении фитингов способом эластичного запрессовывания.
Одним из основных промышленных титановых сплавов, который применяется в гидравлических системах, является сплав Тi-3Аl-2,5V, который обладает хорошей технологичностью при холодной прокатке, позволяет получать фитинги способом эластичного запрессовывания при минимальных значениях предела прочности 620 МПа, предела текучести 515 МПа (AMS 4943D, трубы бесшовные, гидравлические, из титанового сплава Ti-3,0Al-2,5V, отожженные UNSR 56320).
Известен титановый сплав, содержащий следующие компоненты, мас.%:
Алюминий - 2,5-4,5
Ванадий - 2,0-3,0
Молибден - 0,5-2,0
Цирконий - 0,5-2,0
Железо - 0,20 max
Азот - 0,03 max
Кислород - 0,15 max
Заявка DE N 19533743 А1, кл. С 22 С 14/00, публ. 13.03.97 - прототип.
Данный сплав пригоден для горячего деформирования, производства горячедеформированных и бесшовных холоднокатанных труб, сплав обладает сочетанием высоких характеристик прочности, технологической пластичности и коррозионной стойкости. В то же время пластичность при раздаче труб и при получении фитингов способом эластичного запрессовывания не достаточна.
Задачей изобретения является создание титанового сплава, обладающего сочетанием высоких характеристик прочности, технологической пластичности и коррозионной стойкости, пригодного для изготовления бесшовных холоднокатанных труб для гидравлических систем аэрокосмической техники и морских судов и позволяющего получать концевые фитинги труб способом эластичного запрессовывания.
Решение задачи обеспечивает титановый сплав, содержащий алюминий, ванадий, молибден, цирконий, железо, азот, кислород, который дополнительно содержит углерод и компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Алюминий - 2,5-4,0
Ванадий - 2,5-4,0
Молибден - 2,0-3,5
Цирконий - 0,4-1,5
Железо - 0,25 max
Азот - 0,03 max
Кислород - 0,15 max
Углерод - 0,01-0,1
Сумма примесей - 0,3 max
Титан - остальное
Сплав на основе титана дополнительно также содержит палладий или рутений в количестве, мас.%:
Палладий - 0,03-0,1
Рутений - 0,03-0,3
Нижний предел содержания легирующих элементов: мас.%:
Аl (2,5), V (2,5), Мо (2,0), Zr (0,4), примесей внедрения Fe (0,05), N (0,005), O (0,05) и углерода С (0,01) является минимальным, при котором обеспечивается высокая прочность (σв = 690 МПа, σ0,2=530 МПа) и пластичность (δ= 18,4%) при раздаче трубы до 1,43 раза от исходного внешнего диаметра. Высокая пластичность при колодной прокатке труб и раздаче труб достигается за счет повышения содержания β-фазы, обеспечивающей повышение пластичности за счет большого количества плоскостей скольжения в кристаллической решетке и деформацию α-фазы в объеме β-фазы в условиях всестороннего сжатия.
Верхний предел содержания легирующих элементов, мас.%: Аl (4,0) и Zr (1,5) в сочетании с максимальным содержанием β -стабилизаторов V (4,0), Мо (3,5), примесей внедрения Fe (0,25), N (0,03), О (0,15) и углерода С (0,1) позволяет сохранить достаточную пластичность (δ>17,7%) при раздаче трубы до 1,4 раза, при высокой прочности (σв=932 МПа, σ0,2=738 МПа).
Дальнейшее увеличение содержания алюминия, циркония и примесей внедрения приводит к увеличению количества α-фазы, ее упрочнению и снижению пластичности. Увеличение содержания β-стабилизаторов (ванадия и молибдена) снижает стабильность сплава, приводит к увеличению размеров зерен при термообработке, что также снижает пластичность сплава.
Введение в сплав углерода в количестве 0,01-0,1% способствует повышению прочностных и пластических характеристик сплава и позволяет использовать его для изготовления трубопроводов гидравлических систем, работающих в сложных условиях.
При содержании углерода менее 0,01 величина предела текучести недостаточна для обеспечения работоспособности труб в гидравлических системах. При содержании углерода более 0,1 снижается пластичность при раздаче труб и возможность соединения трубы с фитингом методом эластичного запрессовывания.
Дополнительное легирование палладием и рутением в заявленных пределах позволяет увеличить коррозионную стойкость сплава в морской среде при использовании сплава в трубопроводах морских судов.
Введение дополнительных элементов палладия и рутения выше заявленных значений увеличивает стоимость сплава без существенных преимуществ в коррозионной стойкости, а снижение содержания ниже заявленных значений не обеспечивает необходимой коррозионной стойкости при длительной эксплуатации в условиях воздействия морской воды.
Примеры.
Для исследования свойств были выплавлены в вакуумной дуговой печи слитки сплавов заявленного состава (табл.1) и изготовлены трубы с внешним диаметром 1 дюйм и толщиной стенки 0,051 дюйма.
Механические и коррозионные свойства труб из исследуемых сплавов приведены в табл.2.
Из результатов испытаний видно, что сплав заявленного состава обладает высокими показателями прочности и технологической пластичности в сочетании с высокой раздачей и коррозионной стойкостью, соответствует требованиям, предъявляемым к трубам, работающим в гидравлических системах аэрокосмической техники и морских судов.
Раздача внешнего диаметра определялась как отношение внешнего диаметра образца после раздачи к исходному внешнему диаметру образца.
Все образцы раздачу выдержали и были сняты с испытаний из-за потери устойчивости на опорных торцах образцов или потери продольной устойчивости.

Claims (1)

1. Сплав на основе титана, содержащий алюминий, ванадий, молибден, цирконий, железо, азот, кислород, отличающийся тем, что он дополнительно содержит углерод при следующем соотношении компонентов, маc. %:
Алюминий - 2,5-4,0
Ванадий - 2,5-4,0
Молибден - 2,0-3,5
Цирконий - 0,4-1,5
Железо - 0,25 max
Азот - 0,03 max
Кислород - 0,15 max
Углерод - 0,01-0,1
Остальные примеси в сумме - 0,3 max
Титан - Остальное
2. Сплав на основе титана, отличающийся тем, что дополнительно содержит палладий или рутений в количестве, мас. %:
Палладий - 0,03-0,1
Рутений - 0,03-0,3
RU2001112580/02A 2001-05-07 2001-05-07 Сплав на основе титана RU2203974C2 (ru)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001112580/02A RU2203974C2 (ru) 2001-05-07 2001-05-07 Сплав на основе титана
EP02739008.7A EP1392876B1 (en) 2001-05-07 2002-05-07 Titanium-base alloy
PCT/RU2002/000227 WO2002090607A1 (en) 2001-05-07 2002-05-07 Titanium-base alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001112580/02A RU2203974C2 (ru) 2001-05-07 2001-05-07 Сплав на основе титана

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001112580A RU2001112580A (ru) 2003-03-20
RU2203974C2 true RU2203974C2 (ru) 2003-05-10

Family

ID=20249439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001112580/02A RU2203974C2 (ru) 2001-05-07 2001-05-07 Сплав на основе титана

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1392876B1 (ru)
RU (1) RU2203974C2 (ru)
WO (1) WO2002090607A1 (ru)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2426808C1 (ru) * 2010-04-29 2011-08-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Сплав на основе титана
RU2439183C2 (ru) * 2010-04-07 2012-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей"(ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей") Сплав на основе титана
RU2502819C1 (ru) * 2012-04-19 2013-12-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Сплав на основе титана
RU2582171C1 (ru) * 2015-04-27 2016-04-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Сплав на основе титана
RU2583566C1 (ru) * 2014-12-24 2016-05-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ БЕСШОВНЫХ ТРУБ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА Ti-3Al-2,5V
RU2614229C1 (ru) * 2016-03-01 2017-03-23 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Сплав на основе титана
RU2669959C2 (ru) * 2014-04-28 2018-10-17 Рти Интернатионал Металс, Инк. Титановый сплав, изготовленные из него детали и способ применения

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040221929A1 (en) * 2003-05-09 2004-11-11 Hebda John J. Processing of titanium-aluminum-vanadium alloys and products made thereby
US7837812B2 (en) 2004-05-21 2010-11-23 Ati Properties, Inc. Metastable beta-titanium alloys and methods of processing the same by direct aging
US10053758B2 (en) 2010-01-22 2018-08-21 Ati Properties Llc Production of high strength titanium
US9255316B2 (en) 2010-07-19 2016-02-09 Ati Properties, Inc. Processing of α+β titanium alloys
US8499605B2 (en) 2010-07-28 2013-08-06 Ati Properties, Inc. Hot stretch straightening of high strength α/β processed titanium
US8613818B2 (en) 2010-09-15 2013-12-24 Ati Properties, Inc. Processing routes for titanium and titanium alloys
US9206497B2 (en) 2010-09-15 2015-12-08 Ati Properties, Inc. Methods for processing titanium alloys
US10513755B2 (en) 2010-09-23 2019-12-24 Ati Properties Llc High strength alpha/beta titanium alloy fasteners and fastener stock
US8652400B2 (en) 2011-06-01 2014-02-18 Ati Properties, Inc. Thermo-mechanical processing of nickel-base alloys
US9050647B2 (en) 2013-03-15 2015-06-09 Ati Properties, Inc. Split-pass open-die forging for hard-to-forge, strain-path sensitive titanium-base and nickel-base alloys
US9869003B2 (en) 2013-02-26 2018-01-16 Ati Properties Llc Methods for processing alloys
US9192981B2 (en) 2013-03-11 2015-11-24 Ati Properties, Inc. Thermomechanical processing of high strength non-magnetic corrosion resistant material
US9777361B2 (en) 2013-03-15 2017-10-03 Ati Properties Llc Thermomechanical processing of alpha-beta titanium alloys
US11111552B2 (en) 2013-11-12 2021-09-07 Ati Properties Llc Methods for processing metal alloys
US10094003B2 (en) 2015-01-12 2018-10-09 Ati Properties Llc Titanium alloy
US10502252B2 (en) 2015-11-23 2019-12-10 Ati Properties Llc Processing of alpha-beta titanium alloys
CN108893632B (zh) * 2018-08-03 2020-11-17 燕山大学 一种强韧耐蚀钛合金及其制备方法
CN110592425B (zh) * 2019-09-02 2022-03-11 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种高冲击韧性钛合金及利用钛合金制备无缝管材的方法
US12344918B2 (en) 2023-07-12 2025-07-01 Ati Properties Llc Titanium alloys
GB202405730D0 (en) * 2024-04-24 2024-06-05 Rolls Royce Plc Titanium alloy and method of manufacture

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4067734A (en) * 1973-03-02 1978-01-10 The Boeing Company Titanium alloys
US5411614A (en) * 1989-07-10 1995-05-02 Nkk Corporation Method of making Ti-Al-V-Mo alloys
US5509979A (en) * 1993-12-01 1996-04-23 Orient Watch Co., Ltd. Titanium alloy and method for production thereof
EP0683242B1 (en) * 1994-03-23 1999-05-06 Nkk Corporation Method for making titanium alloy products
US5980655A (en) * 1997-04-10 1999-11-09 Oremet-Wah Chang Titanium-aluminum-vanadium alloys and products made therefrom

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2797913B2 (ja) * 1993-08-11 1998-09-17 住友金属工業株式会社 冷間加工性および溶接性に優れた高耐食性チタン合金
DE19533743A1 (de) * 1995-09-12 1997-03-13 Vladislav Prof Tetjuchine Titanlegierung
US6228189B1 (en) * 1998-05-26 2001-05-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho α+β type titanium alloy, a titanium alloy strip, coil-rolling process of titanium alloy, and process for producing a cold-rolled titanium alloy strip
WO2001011095A1 (fr) * 1999-08-09 2001-02-15 Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo Verkhnesaldinskoe Metallurgicheskoe Proizvodstvennoe Obiedinenie (Oao Vsmpo) Alliage a base de titane

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4067734A (en) * 1973-03-02 1978-01-10 The Boeing Company Titanium alloys
US5411614A (en) * 1989-07-10 1995-05-02 Nkk Corporation Method of making Ti-Al-V-Mo alloys
US5509979A (en) * 1993-12-01 1996-04-23 Orient Watch Co., Ltd. Titanium alloy and method for production thereof
EP0683242B1 (en) * 1994-03-23 1999-05-06 Nkk Corporation Method for making titanium alloy products
US5980655A (en) * 1997-04-10 1999-11-09 Oremet-Wah Chang Titanium-aluminum-vanadium alloys and products made therefrom

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2439183C2 (ru) * 2010-04-07 2012-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей"(ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей") Сплав на основе титана
RU2426808C1 (ru) * 2010-04-29 2011-08-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Сплав на основе титана
RU2502819C1 (ru) * 2012-04-19 2013-12-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Сплав на основе титана
RU2669959C2 (ru) * 2014-04-28 2018-10-17 Рти Интернатионал Металс, Инк. Титановый сплав, изготовленные из него детали и способ применения
RU2583566C1 (ru) * 2014-12-24 2016-05-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННЫХ БЕСШОВНЫХ ТРУБ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА Ti-3Al-2,5V
RU2582171C1 (ru) * 2015-04-27 2016-04-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Сплав на основе титана
RU2614229C1 (ru) * 2016-03-01 2017-03-23 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Сплав на основе титана

Also Published As

Publication number Publication date
EP1392876B1 (en) 2014-10-08
EP1392876A1 (en) 2004-03-03
WO2002090607A8 (en) 2003-08-07
WO2002090607A1 (en) 2002-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2203974C2 (ru) Сплав на основе титана
US4788036A (en) Corrosion resistant high-strength nickel-base alloy
RU2616676C2 (ru) Альфа/бета титановый сплав с высокой прочностью и пластичностью
AU2009230545B2 (en) Stainless steel for use in oil well tube
KR102364473B1 (ko) 저온 압력 용기용 강 및 그 제조 방법
JP2005509751A (ja) 超オーステナイトステンレス鋼
RU2150528C1 (ru) Сплав на основе титана
Nikulin et al. Effect of high-temperature exposure on the mechanical properties of 18Cr–8Ni–W–Nb–V–N stainless steel
SE464090B (sv) Superplastisk duplexfasig jaernlegering och varmbearbetningsmetod foer legeringen
EP0157509A1 (en) Sintered stainless steel and production process therefor
EP1897962A1 (en) Creep resistant magnesium alloy with improved ductility and fracture toughness for gravity casting applications
WO2013107763A1 (en) Austenitic alloy
RU2122040C1 (ru) Сплав на основе титана
US5164157A (en) Copper based alloy
EP0396821A1 (en) Zirconium alloy having improved corrosion resistance in nitric acid and good creep strength
JP2797913B2 (ja) 冷間加工性および溶接性に優れた高耐食性チタン合金
JP2793462B2 (ja) 超耐食Ni基合金
JP2970432B2 (ja) 高温用ステンレス鋼とその製造方法
JPH0450366B2 (ru)
JP7131332B2 (ja) オーステナイト系耐熱合金及びオーステナイト系耐熱合金部品
JP2712702B2 (ja) 圧力容器用鋼
US3957545A (en) Austenitic heat resisting steel containing chromium and nickel
US5429690A (en) Method of precipitation-hardening a nickel alloy
JP2936968B2 (ja) 冷間加工性および溶接性に優れた高強度チタン合金
JP2800651B2 (ja) 冷間加工性および溶接性に優れた高耐食性チタン合金

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20050726

PD4A Correction of name of patent owner