×
09.06.2019
219.017.7ade

СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА И ИЗДЕЛИЕ, ВЫПОЛНЕННОЕ ИЗ НЕГО

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к созданию титановых сплавов Может использоваться для деталей и узлов авиакосмической и ракетной техники, изготовление которых требует высокой технологической пластичности сплава. Сплав на основе титана содержит, мас.%: алюминий 2,0-6,5; ванадий 3,0-6,0; молибден 4,0-6,5; хром 1,8-7,0; цирконий 0,55-2,5; железо 0,03-0,45; вольфрам 0,001-0,095; кислород 0,02-0,2; титан - остальное. Сплав обладает высокой технологической пластичностью, что позволяет повысить технологичность изготовления и надежность работы изделий. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к авиационной технике и цветной металлургии, а именно к созданию титановых сплавов, предназначенных для изготовления деталей и узлов авиакосмической и ракетной техники: обшивки, днищ, баллонов, емкостей и других деталей и узлов, изготовление которых требует высокой технологической пластичности сплава.

Известен сплав на основе титана, имеющий химический состав, мас.%:

алюминий 5,5-6,75
ванадий 3,5-4,5
железо 0,25-0,35
углерод 0,10-0,30
кислород 0,15-0,25
азот 0,05-0,14
титан остальное

(Патент США №5759484)

Сплав может быть использован для изготовления деталей и узлов авиакосмической техники: обшивки, цилиндрических оболочек и т.д.

Недостатками сплава являются низкие характеристики технологической пластичности.

Недостатком изделий является низкая технологичность при изготовлении.

Известен сплав на основе титана, имеющий химический состав, мас.%:

алюминий 2,0-6,8
молибден 0,5-3,8
ванадий 2,0-9,0
хром 0,4-1,6
железо 0,2-1,2
цирконий 0,02-0,3
кислород 0,04-0,14
углерод 0,02-0,09
водород 0,003-0,014
азот 0,008-0,04
кремний 0,04-0,14
титан остальное

(Патент РФ №1131234)

Из известного сплава изготавливают листовые конструкции (типа обшивки, носовых обтекателей и других узлов) авиакосмической и ракетной техники.

Недостатками сплава являются пониженные характеристики штампуемости (вытяжки, отбортовки) и гибки.

Недостатком изделий из этого сплава является низкая технологичность их изготовления, что приводит к образованию дефектов на поверхности.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному сплаву является сплав на основе титана следующего химического состава, мас.%:

алюминий 4,3-6,0
молибден 4,0-5,6
ванадий 4,0-5,6
хром 0,5-1,5
железо 0,5-1,5
цирконий 0,03-0,5
медь 0,003-0,15
никель 0,003-0,15
кислород 0,01-0,2
углерод 0,01-0,2
водород 0,003-0,03
азот 0,01-0,05
титан остальное

(Патент РФ №2082802)

Из этого сплава изготавливают листовые детали и узлы авиакосмической и ракетной техники.

Недостатками сплава являются: низкие значения угла гиба при радиусе гиба, равном толщине листа (τ=s); большие значения минимального радиуса гибки (Rmin), выраженного в толщинах листа (S), при котором можно загнуть лист на 90° без образования трещин;

низкие значения коэффициента вытяжки (Квытзаготовки/dдетали); низкие

значения коэффициента отбортовки (Котботбортованного отверстияотверстия

в заготовке).

Изделия авиакосмической и ракетной техники из этого сплава обладают невысокими значениями технологичности при вытяжке, отбортовке и гибке.

Технической задачей изобретения является повышение технологической пластичности сплава при гибке, вытяжке и отбортовке, что обеспечивает повышение качества и снижение стоимости изготовления за счет снижения технологических переходов при формообразовании.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен сплав на основе титана, содержащий алюминий, ванадий, молибден, хром, цирконий, железо, кислород, который дополнительно содержит вольфрам, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

алюминий 2,0-6,5
ванадий 3,0-6,0
молибден 4,0-6,5
хром 1,8-7,0
цирконий 0,55-2,5
железо 0,03-0,45
вольфрам 0,001-0,095
кислород 0,02-0,2
титан остальное

и изделие, выполненное из него.

Предлагаемый сплав легирован комплексом α-стабилизирующих элементов (Al, О2), β-стабилизирующих элементов (Мо, V, Cr, Fe, W) и нейтральных упрочнителей (Zr), что обеспечивает эффективное упрочнение α- и β-твердых растворов и однородное участие их в процессе нагружения.

Авторами было установлено, что дополнительное содержание в предлагаемом сплаве: вольфрама - модифицирует структуру и повышает технологическую пластичность; повышение концентрации α-стабилизатора хрома - увеличивает количество β-фазы в сплаве и повышает его пластичность; уменьшение в сплаве эвтектоидообразующего элемента железа, склонного к большей сегрегации, повышает однородность пластической деформации; увеличение циркония сопровождается раскислением приграничных объемов сплава.

Примеры конкретного осуществления

Вакуумно-дуговым методом выплавляли слитки предлагаемого сплава и сплава-прототипа. Слитки ковали на прессах, затем подвергали горячей, а затем холодной прокатке и изготавливали листы толщиной 2,0 мм. Из листов изготавливали заготовки для испытаний.

В таблице 1 приведены составы, а в таблице 2 свойства предлагаемого сплава и сплава-прототипа.

В предлагаемом сплаве технологическая пластичность значительно повышена: угол гиба при τ=s в 4-5 раз; Rmin уменьшен в 2 раза; Квыт и Котб повышены на 20-30%.

Таким образом, применение предлагаемого сплава позволит повысить технологичность изготовления изделий на 20-40% и повысить качество, а следовательно, и надежность работы изделий.

Таблица 1
Химический состав, мас.%
Ti Al V Мо Cr Zr Fe W O2
1 осн. 2,0 3,0 4,0 1,8 0,55 0,03 0,001 0,02
2 осн. 3,8 4,5 5,5 4,0 1,2 0,2 0,095 0,1
3 осн. 6,5 6,0 6,5 7,0 2,5 0,45 0,008 0,2
4 * прототип осн. 5,3 4,9 4,7 0,9 0,25 0,9 0,1
* Прототип дополнительно содержит (в мас.%) Cu - 0,05; Ni - 0,05; С - 0,06; H - 0,006; N - 0,02

Таблица 2
№ п/п Свойства сплава в отожженном состоянии
угол гиба, °, τ=s Rmin Kвыт Котб
1 160 1,5 S 1,7 1,7
2 190 1,4 S 1,6 1,6
3 210 1,3 S 1,5 1,55
4 прототип 30 3,8 S 1,3 1,4
Rmin- - минимальный радиус гибки
Квыт - коэффициент вытяжки
Котб - коэффициент отбортовки

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 354 items.
20.04.2013
№216.012.36e0

Эпоксидная композиция холодного отверждения

Изобретение относится к области создания двухкомпонентных эпоксидных композиций холодного отверждения для изготовления препрегов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в авиационной, машиностроительной, судостроительной и других областях техники. Предлагаемая эпоксидная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479601
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a7d

Состав для получения защитного покрытия на стальных деталях

Изобретение относится к химической поверхностной обработке стальных деталей и может быть использовано при изготовлении валов газотурбинных двигателей, шасси вертолетов и других деталей для защиты от коррозии при эксплуатации в различных климатических условиях, в том числе при повышенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480534
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.06.2013
№216.012.489a

Сплав на основе титана

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству титановых сплавов, и может быть использовано в конструкциях, работающих при температурах до 650°С, например для деталей корпуса и статорных лопаток компрессора высокого давления газотурбинных двигателей. Сплав на основе титана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484166
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.489b

Сплав на основе интерметаллида nial и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству сплавов на основе интерметаллида NiАl и изделиям, получаемым из них методом направленной кристаллизации, с монокристаллической или столбчатой структурами, например лопаток газовых турбин, работающих при температурах до 1200°С....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484167
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.59cf

Эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии

Изобретение относится к эпоксидным композициям холодного отверждения и может быть использовано для изготовления конструкций, в том числе крупногабаритных, из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом вакуумной инфузии в областях техники. Эпоксидная композиция включает эпоксидную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488612
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.08.2013
№216.012.6531

Устройство для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции

Использование: для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции. Сущность: заключается в том, что устройство для неразрушающего контроля труднодоступных элементов конструкции включает приводной блок, имеющий, по крайней мере, один магнит, расположенный на внешней поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491542
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.670a

Способ получения монокристаллических изделий из никелевых жаропрочных сплавов с заданной кристаллографической ориентацией

Изобретение относится к металлургии. Способ включает отливку монокристаллической заготовки произвольной кристаллографической ориентации, ее травление на макроструктуру, определение ориентации заготовки как угла между ее геометрической осью и плоскостью выбранной кристаллографической ориентации,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492025
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.670b

Устройство для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения лопаток стационарных ГТД и ГТУ, створок и проставок реактивного сопла, дисковых заготовок. Устройство содержит вакуумную камеру с торцевыми крышками, индукционную плавильную печь, печь подогрева литейных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492026
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.670d

Способ получения металлического порошка

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению мелкодисперсных металлических порошков заданного гранулометрического состава. Может использоваться для соединения, ремонта и изготовления деталей газотурбинных двигателей (ГТД), двигателей внутреннего сгорания, применяемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492028
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.6e9a

Способ получения высокоармированного композиционного материала al-sic и изделие, полученное на его основе

Изобретение относится к способам получения композиционных материалов для теплоотводящих оснований полупроводниковых приборов, в частности, композиционного материала Al-SiC, имеющего металлическое покрытие, и изделиям, полученным с использованием этих материалов. Способ включает пропитку порошка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493965
Дата охранного документа: 27.09.2013
Showing 1-10 of 326 items.
10.01.2013
№216.012.18ce

Клеевая композиция

Изобретение относится к клеевой композиции для крепления резин на основе полярных и неполярных каучуков между собой и к металлам в изделиях авиационной, автомобильной промышленности и судостроения. Клеевая композиция включает бутадиеннитрильный каучук, фенолоформальдегидный олигомер,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471842
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.18fb

Способ нанесения покрытия для защиты от высокотемпературного окисления поверхности внутренней полости охлаждаемых лопаток турбин из безуглеродистых жаропрочных сплавов на основе никеля

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения жаростойких хромоалюминидных покрытий, и может быть использовано в авиационном и энергетическом турбиностроении. Проводят насыщение поверхности внутренней полости лопатки углеродом путем заполнения внутренней полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471887
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2013
№216.012.36e0

Эпоксидная композиция холодного отверждения

Изобретение относится к области создания двухкомпонентных эпоксидных композиций холодного отверждения для изготовления препрегов, которые могут быть использованы в строительстве, а также в авиационной, машиностроительной, судостроительной и других областях техники. Предлагаемая эпоксидная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479601
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.06.2013
№216.012.489a

Сплав на основе титана

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству титановых сплавов, и может быть использовано в конструкциях, работающих при температурах до 650°С, например для деталей корпуса и статорных лопаток компрессора высокого давления газотурбинных двигателей. Сплав на основе титана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484166
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.489b

Сплав на основе интерметаллида nial и изделие, выполненное из него

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству сплавов на основе интерметаллида NiАl и изделиям, получаемым из них методом направленной кристаллизации, с монокристаллической или столбчатой структурами, например лопаток газовых турбин, работающих при температурах до 1200°С....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484167
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5951

Способ изготовления полых изделий из композиционных материалов

Изобретение относится к области технологии формования конструкций из полимерных композиционных материалов, предназначенных для изготовления быстровозводимых арочных мостов, при сооружении тоннелей, ангаров и других строительных конструкций. Согласно способу заполняют газом надувную внутреннюю...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488486
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.59cf

Эпоксидная композиция для изготовления изделий из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии

Изобретение относится к эпоксидным композициям холодного отверждения и может быть использовано для изготовления конструкций, в том числе крупногабаритных, из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом вакуумной инфузии в областях техники. Эпоксидная композиция включает эпоксидную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488612
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.09.2013
№216.012.670b

Устройство для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения лопаток стационарных ГТД и ГТУ, створок и проставок реактивного сопла, дисковых заготовок. Устройство содержит вакуумную камеру с торцевыми крышками, индукционную плавильную печь, печь подогрева литейных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492026
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.670d

Способ получения металлического порошка

Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к получению мелкодисперсных металлических порошков заданного гранулометрического состава. Может использоваться для соединения, ремонта и изготовления деталей газотурбинных двигателей (ГТД), двигателей внутреннего сгорания, применяемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492028
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.6e9a

Способ получения высокоармированного композиционного материала al-sic и изделие, полученное на его основе

Изобретение относится к способам получения композиционных материалов для теплоотводящих оснований полупроводниковых приборов, в частности, композиционного материала Al-SiC, имеющего металлическое покрытие, и изделиям, полученным с использованием этих материалов. Способ включает пропитку порошка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493965
Дата охранного документа: 27.09.2013
+ добавить свой РИД