Трубы из титановых сплавов
Состав труб из титанового сплава Gr. 9-го класса: Al, 2,5–3,5 мас.% V, 2,0–3,0 мас.% Ti, остальное – Ti. Разработан способ холодной обработки титановых и титановых сплавов, включающий обработку при температуре от 350 до 600 °C в течение 0,5–2 часов, после чего следует отжиг и прецизионная прокатка. После прокатки трубы подвергаются отжигу при температуре от 300 до 400 °C в течение 0,5–1 часа для снятия напряжений. Трубы надежны в условиях обработки, а вторичный отжиг требует лишь низких температур обработки, что обеспечивает низкий расход энергии. Кроме того, процесс прецизионной прокатки позволяет получать высокоточные изделия. Предел прочности при растяжении у них относительно высокий, а способность к упругой деформации превышает 15%.
Это обеспечивает возможность холодной обработки титанового сплава grade 9-го класса для производства труб из титана и титановых сплавов. Этот процесс отличается от горячей прокатки и обеспечивает упрощение обработки и улучшение характеристик готового продукта. Состав трубы из титанового сплава: Al 2,5–3,5 мас.%, V 2,0–3,0 мас.%, остальное – Ti. Усовершенствование данного изобретения заключается в том, что сплав может содержать Fe ≤0,25 мас.%, N ≤0,08 мас.% и H ≤0,01 мас.%, что обеспечивает прочность на разрыв ≥620 МПа, остаточное удлинение ≥480 МПа и относительное удлинение ≥150%. В частности, он содержит Fe: 0–0,25 мас.% и N: 0–0,08 мас.%. Способ холодной обработки труб из титана и титановых сплавов включает отжиг при температуре от 350 °C до 600 °C в течение 0,5–2 часов с последующей прецизионной прокаткой. После прокатки для снятия напряжений проводится отжиг при температуре от 300 до 400 °C в течение 0,5–1 часа.
Для титана марки Grade 9 используется двухступенчатый отжиг. В процессе прокатки снижается твёрдость, повышается вязкость, изменяется микроструктура и измельчается размер зерна, что повышает эксплуатационные характеристики. Данное изобретение, по сути, представляет собой процесс прецизионной прокатки; рациональный двухступенчатый процесс отжига обеспечивает качество продукции. Усовершенствования также включают: прецизионную прокатку после отжига можно проводить при комнатной температуре или во время снижения температуры в процессе отжига, с последующим повторным отжигом после прецизионной прокатки, что повышает эффективность обработки.
Относительное удлинение при данном изобретении составляет 150–200%, а скорость прокатки относительно высокая – от 2 до 8 м/мин. Выход годного из полых трубных заготовок в готовые трубы может достигать более 90%. Данное изобретение представляет собой процесс холодной прокатки, отличный от горячей, позволяющий проводить холодную обработку с деформацией 10% и более. Производительность более чем на 10% выше, чем у обычных труб из титановых сплавов.
Титановый сплав Grade 9 демонстрирует надежную работу в условиях обработки. Оба процесса вторичного отжига требуют относительно низких температур обработки, что обеспечивает низкое энергопотребление. Кроме того, процесс прецизионной прокатки позволяет получать высокоточные изделия. Его предел упругости при растяжении относительно высок, а способность к упругой деформации превышает 15%. Высокая способность к упругой деформации и высокий предел упругости при растяжении этого титанового сплава обеспечивают его широкое применение в различных областях.
Благодаря двухступенчатому процессу отжига снижается твердость, улучшается вязкость, изменяется микроструктура и измельчается размер зерна в процессе прокатки, что повышает эксплуатационные характеристики. Данное изобретение, по сути, представляет собой процесс прецизионной прокатки, а грамотно разработанный двухступенчатый процесс отжига обеспечивает качество продукции. Усовершенствование процесса заключается в том, что прецизионная прокатка после отжига может проводиться при комнатной температуре или во время снижения температуры процесса отжига, например, от 0°C до 300°C. После прецизионной прокатки производится повторный отжиг, что повышает эффективность обработки.