Сплав на основі титану

Сплав на основі титану, що містить алюміній, ніобій, молібден, хром, титан, який відрізняється тим, що додатково містить вольфрам та бор у наступному співвідношенні компонентів (у мас. %): алюміній 29,0-33,0 ніобій 4,0-8,0 молібден 4,0-6,0 хром 1,0-3,0 вольфрам 0,005-0,05 бор 0,005-0,25 титан решта. (19) (21) u200810988 (22) 08.05.2008 (24) 25.02.2009 (62) u200806015, 08.05.2008 (46) 25.02.2009, Бюл.№ 4, 2009 р. (72) ГОЛТВЯНИЦЯ СЕРГІЙ КОСТЯНТИНОВИЧ, UA, ГОЛТВЯНИЦЯ ВОЛОДИМИР СЕРГІЙОВИЧ, UA (73) ЗАПОРІЗЬКИЙ НАЦІОН АЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA 3 39374 Саме сукупність цих компонентів та їх співвідношення забезпечують досягнення нового технічного результату - підвищення жаростійкості та жароміцності, окалиностійкості та в цілому довговічності та надійності роботи деталей з цих сплавів. Технічне рішення, яке заявляється, містить нові ознаки, тому воно відповідає критерію "новизна". Зменшення вмісту алюмінію до 29,0-33,0% забезпечує утворення гетерофазної (g + a 2 ) -ТіАl мікроструктури, підвищення граничної робочої температури, зниження термічних напружень, що в цілому сприяє підвищенню довговічності виробів при термоциклічному навантаженні. Оскільки ніобій ефективно знижує швидкість окислювання під час термодинамічного окислювання за 900°С на повітрі, підвищуючи адгезію оксидного шару на матриці, а також сприяє утворенню поверхневого оксиду алюмінію, який запобігає від подальшого окислювання сплаву, тому його вміст в сплаві збільшено до 4,0-8,0%. Молібден в кількості 4,0-6,0% підвищує опір окислюванню шляхом формування оксиду алюмінію на поверхні сплаву. Хром у кількості 1,0-3,0% значно знижує швидкість окислювання за високих температур (до 1000°С), завдяки сприянню утворення цілісної плівки Аl2О 3 на поверхні злитка. Для ефективного зниження розчинності кисню у Ті Аl сплавах вміст вольфраму збільшено до 0,005-0,05%, завдяки чому внутрішнє окислювання утримується у сплаві. Малі добавки бору в кількості 0,005-0,25% є модифікаторами мікроструктури титанових сплавів, випадаючи по межах зерен. Аналоги, що містять ознаки, які відрізняють рішення, що заявляється, від відомого, не виявлені, таким чином рішення відповідає рівню техніки. 4 На підставі цього можна зробити висновок про те, що рішення, яке заявляється, задовольняє критерію "винахідницький рівень". Титанові сплави були отримані методом сплавлення спресованих шихтови х брикетів у лабораторній вакуумно-дугової печі при силі струму близько 2-2,5кА та напрузі 40-50В. Перед початком плавки вакуумуванням у камері печі досягали залишкового тиску 0,12Па, після чого камера заповнювалася аргоном до тиску 50кПа. Виливки масою 200г і розмірами Ø50x10мм одержували в мідному циліндричному водоохолоджуваному кристалізаторі. Із виливків виготовляли зразки для досліджень структури, механічних властивостей та високотемпературних властивостей. Для дослідження стійкості сплавів до окислення (жаростійкості) за допомогою метода термогравіметрії знежирені та промиті зразки зважували на аналітичних вага х з наступним розміщенням кожного в окремому попередньо прожареному впродовж 4 год за 1200°С корундовому тиглі. Вивчення кінетики окислення здійснювалося на приборі "Derivatograph" з безперервним записом зміни маси впродовж нагрівання та витримки впродовж 6 год. Переривчасте окислювання з вимірюванням зміни маси зразків на аналітичних вагах з точністю до ±0,0001г. через визначені інтервали часу (1, 2, 5, 10 год.) виконано в печі опору зі швидкістю нагрівання до 20°/хв. Гарячу твердість (жароміцність) визначали методом тривалої твердості з вдавленням сапфірового індентора за температур 500, 700 та 900°С. Перед випробуваннями для зняття термічних напружень литі зразки відпалювались за 900°С впродовж 1 год. Результати порівняльних досліджень сплаву, що відомий та сплаву, що заявляється, наведені в таблиці. Таблиця Результати порівняльних досліджень СПЛАВ Сплав відомий Сплав, що заявляється HV 1-3600, МПа за температур, °С 700 900 500 2850 1330 100 2520 1950 850 Результати досліджень вказують, що ти тановий сплав, склад якого заявляється, забезпечує більш високі показники жаростійкості та жароміцності за високих температур. Це дозволило підвищити термін експлуатації деталей, які були з нього виготовлені на 30-40%, а також заощадити при Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а Т макс , °С 600-700 800-990 q( D m/S), мг/см 2 q1(дер.) q2(ваги) 1,99 0,8 2,45 2,05 цьому значні фінансові ресурси за рахунок зменшення кількості запасних частин і ремонтів. Виходячи з вищевикладеного, можна зробити висновок про те, що технічне рішення, яке заявляється, може бути використане в те хніці та задовольняє критерію "промислова застосовуваність". Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601