[go: up one dir, main page]

UA121644C2 - Альфа/бета-титановий сплав з високою міцністю і пластичністю - Google Patents

Альфа/бета-титановий сплав з високою міцністю і пластичністю Download PDF

Info

Publication number
UA121644C2
UA121644C2 UAA201506519A UAA201506519A UA121644C2 UA 121644 C2 UA121644 C2 UA 121644C2 UA A201506519 A UAA201506519 A UA A201506519A UA A201506519 A UAA201506519 A UA A201506519A UA 121644 C2 UA121644 C2 UA 121644C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
alpha
mpa
beta
per square
pounds per
Prior art date
Application number
UAA201506519A
Other languages
English (en)
Inventor
Девід Дж. Брайан
Дэвид Дж. БРАЙАН
Джон В. Мантіон
Джон В. МАНТИОН
Томас Д. БАЙХА
Original Assignee
ЕйТіАй ПРОПЕРТІЗ ЕлЕлСі
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
Priority claimed from US12/888,699 external-priority patent/US20120076611A1/en
Priority claimed from US12/903,851 external-priority patent/US10513755B2/en
Application filed by ЕйТіАй ПРОПЕРТІЗ ЕлЕлСі filed Critical ЕйТіАй ПРОПЕРТІЗ ЕлЕлСі
Publication of UA121644C2 publication Critical patent/UA121644C2/uk

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C14/00Alloys based on titanium
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/02Inorganic materials
    • A61L27/04Metals or alloys
    • A61L27/06Titanium or titanium alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D29/00Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
    • B62D29/008Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of light alloys, e.g. extruded
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C22F1/183High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Golf Clubs (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

Альфа/бета-титановий сплав, що містить у масових відсотках від загальної маси сплаву: від 3,9 до 4,5 алюмінію, від 2,2 до 3,0 ванадію, від 1,2 до 1,8 заліза, від 0,24 до 0,30 кисню, до 0,08 вуглецю, до 0,05 азоту, до 0,015 водню, титан, і в цілому до 0,30 інших елементів. Варіант альфа/бета-титанового сплаву, що не має обмежувального характеру, має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, має межу плинності в діапазоні від 120 тис. фунт на кв. дюйм (827,4 МПа) до 155 тис. фунт на кв. дюйм (1069 МПа), межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 130 тис. фунт на кв. дюйм (896,3 МПа) до 165 тис. фунт на кв. дюйм (1138 МПа), і пластичність у діапазоні від 12 до 30 відсотків відносного подовження.

Description

Перехресні посилання на споріднені заявки
Дана заявка є заявкою-продовженням заявки, що претендує на пріоритет згідно з розділом 35 Кодексу законів США 5 120, за спільно розгляданою заявкою на патент США серійний Мо 12/903851, поданою 13 жовтня 2010 р., із назвою "Кріплення й запасні кріплення з альфа-бета титанового сплаву з високою міцністю", яка є заявкою-продовженням заявки, що претендує на пріоритет згідно з розділом 35 Кодексу законів США 5 120, за спільно розгляданою заявкою
США серійний Мо 12/888699, поданою 23 вересня 2010 р., їз назвою "Кріплення й запасні кріплення з альфа-бета титанового сплаву з високою міцністю". Повне розкриття заявок серійні
МоМо 12/903851 і 12/888699 включене тут у ролі посилань.
Рівень техніки
Галузь техніки
Цей винахід належить до альфа-бета титанових сплавів із високою міцністю й пластичністю.
Опис рівня техніки
Сплави титану зазвичай відзначаються високим співвідношенням межі міцності та маси, та є стійкими до корозії й стійкими до повзучості при помірковано високих температурах. Із цієї причини сплави титану використовуються в аерокосмічній та авіаційній техніці, оборонній, морській і автомобільній галузях, включаючи, наприклад, елементи опори шасі, рами двигунів, куле стійку броню, корпуси й механічні кріплення.
Зменшення маси літака або іншого транспортного засобу спричиняє економію палива.
Таким чином, наприклад, це є потужним стимулом в аерокосмічній промисловості для зменшення маси літака. Титан і титанові сплави є привабливими матеріалами для досягнення зниження маси в авіаційній галузі, завдяки високому співвідношенню межі міцності та маси.
Більшість деталей з титанового сплаву, використовуваних в аерокосмічній галузі, виконані зі сплаву Ті-БАТ1-4М (АБТМ ОСгаде 5; 0М5 К56400; АМ5 4928, АМ5 4911), який є альфа-бета титановим сплавом.
Сплав Ті-6А1-4У є одним з найбільш відомих конструкційних матеріалів на основі титану, на який, за оцінками, припадає більш ніж 50 95 усього ринку матеріалів на основі титану. Сплав Ті- бА1-4М використовується в безлічі галузей, які виграють від сприятливої комбінації в сплаві невеликої ваги, корозійної стійкості й високої міцності при низьких і помірних температурах.
Зо Наприклад, сплав Ті-6ЄА1-4/ використовується для виробництва компонентів авіаційних двигунів, конструкційних деталей літаків, кріплень, високопродуктивних автомобільних компонентів, компонентів медичного устаткування, спортивного устаткування, компонентів для застосування на морі й компонентів для хімічного технологічного устаткування.
Холоднокатаний прокат зі сплаву Ті-6АТ1-4М, головним чином, використовується в стані термічної обробки для поліпшення пластичності або в стані після обробки на твердий розчин і старіння (ТА). Використаний тут термін "стан термічної обробки для поліпшення пластичності" стосується стану титанового сплаву після термічної обробки "відпалювання прокату", за якого заготовка відпалюється при підвищеній температурі (наприклад, 1200-1500 7 / 649-816 7С) протягом приблизно 1-8 годин і охолоджується на спокійному повітрі. Термічна обробка для поліпшення пластичності виконується після термічної обробки заготовки в зоні а-Р фази.
Круглий прокат сплаву Ті-бА1-4У, діаметром від 2 до 4 дюймів (від 5,08 до 10,16 см) у стані "термічної обробки для поліпшення пластичності" має мінімальну задану межу міцності при розтягуванні близько 130 тисяч фунтів на кв. дюйм (896 МПа) і мінімальну задану межу плинності близько 120 тисяч фунтів на кв. дюйм (827 МПа), при кімнатній температурі. Плити в стані після термічної обробки для поліпшення пластичності Ті-БАТ1-4М часто виробляють за технічними умовами АМ5 4911, тоді як пруток у стані термічної обробки для поліпшення пластичності Ті-БА1-4М часто виробляють за технічними умовами АМ5 4928.
Патент США Мо 5980655 ("патент 655"), який тут включений у ролі посилання у всій своїй повноті, розкриває альфа-бета титановий сплав, який містить у масових відсотках від 2,90 до 5,00 алюмінію, від 2,00 до 3,00 ванадію, від 0,40 до 2,00 заліза, від 0,20 до 0,30 кисню, випадкові домішки і титан. Альфа-бета титанові сплави, розкриті в патенті "655, тут згадуються як "сплави "655". Склад промислового сплаву в межах сплаву "655 номінально містить, у масових відсотках від загальної маси сплаву, 4,00 алюмінію, 2,50 ванадію, 1,50 заліза, 0,25 кисню, випадкові домішки й титан, і може згадуватися тут як сплав Ті-4АІ-2,5М-ЇІ, 5ЕРе-0,250.
Внаслідок важкості холодної обробки сплаву Ті-6А1-4М, сплав зазвичай обробляється (наприклад, піддається куванню, вальцюванню, витяганню, та ін.) при підвищених температурах, головним чином, вище температури розчинення аг. Сплав Ті-6А1-4М не може ефективно піддаватися холодній обробці для збільшення міцності, внаслідок, наприклад, високого ступеня тріщиноутворення (тобто, руйнування заготовки) у процесі холодної 60 деформації. Однак, як описано в заявці на винахід США Мо 2004/0221929, яка тут включена в ролі посилання в повному обсязі, на подив й несподівано виявлено, що сплави "655 мають достатній ступінь деформування/гехнологічності в холодному стані.
І0009|На подив, сплави "655 можуть піддаватися холодній обробці для досягнення високої міцності поряд зі збереженням технологічного рівня пластичності. Технологічний рівень пластичності тут означає стан, за якого сплав має відносне подовження більше, ніж 6 95. Крім того, міцність сплавів 655 порівняна з тією, яка може бути досягнута для сплаву Ті-БА1-4У.
Наприклад, як показано в Таблиці 6 патенту 655, міцність на розтягування для сплаву Ті-БА1-4У становить 145,3 тисяч фунтів на кв. дюйм (1002 МПа), тоді як випробувані зразки сплаву "655 мали міцність на розтягування в діапазоні 138,7-142,7 тисяч фунтів на кв. дюйм (956,3-983,9
МПа).
Вимоги до аерокосмічних матеріалів 69468 (АМ5 69468) обумовлюють більш обмежений діапазон хімічного складу, ніж описано у формулі патенту 655. Сплави, обумовлені в АМ5 69468, зберігають здатність до деформації для більш широкого діапазону меж хімічного складу по патенту "655, але властивість механічної міцності - на мінімумі, припустимому за умовами
АМ5 69468, нижче, ніж обумовлено для промислового сплаву Ті-6А1-4У. Наприклад, згідно з
АМ5-49111, мінімальна міцність при розтягуванні для плити товщиною 0,125 дюйма (3,175 мм) сплаву Ті-БАТ-4М становить 134 тисяч фунтів на кв. дюйм (923,9 МПа), і мінімальна межа плинності становить 126 тисяч фунтів на кв. дюйм (868,7 МПа). Для порівняння, згідно з АМ5 69468, мінімальна міцність при розтягуванні для плити товщиною 0,125 дюйма (3,175 мм) сплаву Ті-4А1-2,5У-І, 5ЕРе-0,25О становить 130 тисяч фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа), і мінімальна межа плинності становить 115 тисяч фунтів на кв. дюйм (792,9 МПа).
Враховуючи триваючу необхідність зниження витрат палива за рахунок зниження маси літаків та інших транспортних засобів, існує необхідність поліпшення пластичного альфа-бета титанового сплаву, який переважно має такі механічні властивості, які порівняні або перевершують ті, що властиві альфа-бета титановому сплаву Ті-БА1-4У.
Суть винаходу
Згідно з аспектом цього винаходу альфа-бета титановий сплав включає, у відсотках від загальної маси сплаву: від 3,9 до 4,5 алюмінію; від 2,2 до 3,0 ванадію; від 1,2 до 1,8 заліза; від 0,24 до 0,30 кисню; до 0,08 вуглецю; до 0,05 азоту; до 0,015 водню; титан; і в цілому до 0,30
Зо інших елементів.
Відповідно до іншого аспекту цього винаходу альфа-бета титановий сплав включає, головним чином, у масових відсотках: від 3,9 до 4,5 алюмінію; від 2,2 до 3,0 ванадію; від 1,2 до 1,8 заліза; від 0,24 до 0,30 кисню; до 0,08 вуглецю; до 0,05 азоту; до 0,015 водню; титан; і в цілому до 0,30 інших елементів.
КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ
Характеристики й переваги сплаву та пов'язаних способів, що розкриваються тут, будуть краще зрозумілі завдяки посиланням на додані креслення, у яких:
Фіг. 1 - графік межі міцності при розтягуванні й межі плинності залежно від алюмінієвого еквівалента для прутка й дроту, який включає варіанти сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу;
Фіг. 2 - графік межі міцності при розтягуванні й межі плинності залежно від алюмінієвого еквівалента для дроту діаметром 0,5 дюйма (1,27 см), який включає варіанти сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу; і
Фіг. З - графік межі міцності при розтягуванні, межі плинності й відносного подовження залежно від алюмінієвого еквівалента для плити товщиною 1 дюйм (2,54 см), який включає варіанти сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу.
Читач належним чином оцінить описані деталі, а також інші, після розгляду подальшого докладного опису деяких варіантів сплавів і пов'язаних способів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу.
Детальний опис деяких варіантів втілення, що не мають обмежувального характеру
У цьому описі, що не має обмежувального характеру, інші, ніж у функціонуючих прикладах, або, якщо не зазначене інше, усі числа, що виражають кількості або характеристики, слід розуміти як коректовані у всіх прикладах терміном "близько". Відповідно, якщо не зазначене інше, будь-які числові параметри, викладені в подальшому описі, є приблизними й можуть змінюватися залежно від бажаних властивостей, які прагнуть одержати в цих матеріалах, і за способами, відповідно до цього винаходу. Як мінімум, а не як спроба обмежити застосування доктрини еквівалентів до обсягу формули винаходу, кожний числовий параметр повинен, щонайменше, тлумачитися у світлі кількості зазначених значущих цифр, із застосуванням звичайних методів округлення.
Будь-які патенти, публікації або інші матеріали, що розкривають інформацію, які вважаються включеними в повному обсязі або частково, як посилання, включені тут лише до ступеню, до якого наведена інформація не суперечить існуючим визначенням, заявам або іншим матеріалам, викладеним у даному описі. Таким чином, і до необхідного ступеня, розкриття інформації, викладеної в цьому документі, заміняє собою будь-які суперечні матеріали, включені тут як посилання. Будь-який матеріал, або його частина, включений тут як посилання, але суперечний існуючим визначенням, заявам або іншим матеріалам, що розкривають інформацію, викладену в цьому документі, включений тільки до ступеня, у якому не виникають суперечності між наведеним матеріалом і існуючим матеріалом винаходу.
Альфа-бета титанові сплави, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, містять, складаються, або, головним чином, складаються з (у масових відсотках): від 3,9 до 4,5 алюмінію; від 2,2 до 3,0 ванадію; від 1,2 до 1,8 заліза; від 0,24 до 0,30 кисню; до 0,08 вуглецю; до 0,05 азоту; до 0,015 водню; титан; і в цілому до 0,30 інших елементів. У деяких варіантах, що не мають обмежувального характеру, згідно з цим винаходом, інші елементи, які можуть бути присутніми в альфа-бета титановому сплаві (як частина серед інших елементів, що становлять до 0,30 масових відсотків), включають один або кілька елементів з бору, олова, цирконію, молібдену, хрому, нікелю, кремнію, міді, ніобію, танталу, марганцю, ітрію й кобальту, і в деяких варіантах, що не мають обмежувального характеру, рівень масового вмісту кожного іншого присутнього елемента становить 0,10 або менше, але за двома винятками. Винятками є бор та ітрій, які, знаходячись серед інших елементів, представлені в окремій концентрації - менш ніж 0,005 масових відсотків.
І. Склад сплаву
Варіанти сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, включають титан, алюміній, ванадій, залізо й кисень. Якщо в складі заявлені тільки легувальні елементи, обговорювані нижче, повинне бути зрозуміло, що решта містить титан і випадкові домішки.
А. Алюміній
Алюміній є елементом, що зміцнює альфа фазу в титанових сплавах. Діапазон вмісту алюмінію в альфа-бета титанових сплавах, що не мають обмежувального характеру, відповідно
Зо до цього винаходу, вужче, ніж діапазон вмісту алюмінію, розкритий у патенті "655. Крім того, мінімальний рівень алюмінію відповідно до деяких сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, більше, ніж мінімальний рівень, установлений в АМ5 69468. Було відзначено, що особливості складу дозволяють сплаву більш послідовно демонструвати механічні властивості, порівняні зі сплавом Ті-6А1-4М. Мінімальний вміст алюмінію в альфа-бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу становить 3,9 масових відсотків. Максимальний вміст алюмінію в альфа-бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу становить 4,5 масових відсотків.
В. Ванадій
Ванадій є елементом, що стабілізує бета фазу в титанових сплавах. Мінімальний вміст ванадію в альфа-бета титанових сплавах, відповідно до цього винаходу, більше, ніж мінімальний вміст, розкритий в патенті "655, і встановлений в АМ5 69468. Було відзначено, що такі особливості складу забезпечують оптимальне, контрольоване співвідношення об'ємних часток альфа й бета фаз.
Співвідношення альфа й бета фаз створює сплав, відповідно до цього винаходу, із чудовою пластичністю й здатністю до деформації. Ванадій присутній в альфа-бета титанових сплавах, відповідно до цього винаходу, у мінімальній концентрації 2,2 масових відсотків. Максимальний вміст ванадію в альфа-бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу становить 3,0 масових відсотків.
С Залізо
І0025| Залізо є елементом, що стабілізує евтектоїдну бета фазу в титанових сплавах.
Альфа-бета титанові сплави відповідно до цього винаходу включають більший мінімальний вміст і більш вузький діапазон вмісту заліза в порівнянні зі сплавом, розкритим у патенті "655.
Було відзначено, що дана властивість забезпечує оптимальне, контрольоване співвідношення об'ємних часток альфа й бета фаз. Співвідношення створює сплави, відповідно до цього винаходу, із чудовою пластичністю й здатністю до деформації. Залізо присутнє в альфа-бета титанових сплавах, відповідно до цього винаходу, у мінімальній концентрації 1,2 масових відсотків. Максимальний вміст заліза в альфа-бета титанових сплавах, відповідно до цього винаходу, становить 1,8 масових відсотків. р. Кисень
Кисень є елементом, що зміцнює альфа фазу в титанових сплавах. Діапазон вмісту кисню в альфа-бета титанових сплавах, відповідно до цього винаходу, менше, ніж діапазон, розкритий у патенті "655, і встановлений в АМ5 69468. Крім того, мінімальний вміст кисню у варіантах сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, більше, ніж у патенті 655 і в технічних умовах АМ5 69468. Було відзначено, що такі особливості складу дозволяють сплаву, відповідно до цього винаходу, послідовно демонструвати механічні властивості, порівняні з механічними властивостями сплаву Ті-6А1-4У. Мінімальний вміст кисню в альфа-бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу становить 0,24 масових відсотків. Максимальний вміст кисню в альфа-бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу становить 0,30 масових відсотків.
Додатково до включення титану, алюмінію, ванадію, заліза й кисню, як обговорювалося раніше, деякі варіанти альфа-бета титанових сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, містять інші елементи в загальній концентрації, що не перевищує 0,30 масових відсотків. У деяких варіантах, що не мають обмежувального характеру, ці інші елементи включають один або кілька елементів з ряду: бор, олово, цирконій, молібден, хром, нікель, кремній, мідь, ніобій, тантал, марганець, ітрій і кобальт, серед яких, за винятком двох, масовий відсоток кожного такого елемента становить 0,10 або менше. Винятками є бор і ітрій. У випадку присутності в сплавах, відповідно до цього винаходу, масовий відсоток кожного з елементів, бору й ітрію, менше ніж 0,005.
Відповідно до цього винаходу в альфа-бета титанових сплавах можуть, крім того, бути присутніми випадкові домішки. Наприклад, вуглець може бути присутнім у кількості до 0,008 масових відсотків. Азот може бути присутнім у кількості до 0,05 масових відсотків. Водень може бути присутнім у кількості до 0,015 масових відсотків. Інші можливі випадкові домішки можуть бути очевидні для фахівців в галузі металургії.
ІОО29|У таблиці 1 представлені відомості про склад (і) певних варіантів альфа-бета титанових сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу й (ії) певних сплавів, розкритих у патенті 655 і обумовлених в АМ5 69468.
Таблиця 1
Склади сплавів
Варіанти, що не мають
Легувальнийелемент (Сбмежувального /|ПатентсША 5980655 |АМ5 69468 характеру, відповідно до цього винаходу інші елементи . . . макс, у сумі цілому не вказується макс, у цілому
Зо Автори цього винаходу несподівано виявили, що створення цього сплаву з мінімальними рівнями алюмінію, кисню й заліза, більшими, ніж мінімальні рівні, задані в патенті "655, забезпечує альфа-бета титановий сплав, який послідовно демонструє механічні властивості, наприклад, такі як міцність, щонайменше, порівняні з певними механічними властивостями сплаву Ті-6А1-4М у стані після термічної обробки для поліпшення пластичності. Крім того, автори несподівано виявили, що збільшення мінімальних рівнів і звуження діапазонів вмісту заліза й ванадію відносно мінімальних рівнів і діапазонів, розкритих у патенті "655, створює сплави, які мають оптимальне й контрольоване співвідношення об'ємних часток альфа й бета фаз у стані термічної обробки для поліпшення пластичності. Таке оптимальне співвідношення фаз в альфа-бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу створює варіанти сплавів з поліпшеною пластичністю в порівнянні зі сплавами Ті-БА1-4М, поряд зі збереженням пластичності сплавів, розкритих у патенті "655, і обумовлених в АМ5 69468.
Фахівцеві зрозуміло, що міцність і пластичність металевих матеріалів, головним чином, має зворотну залежність. Інакше кажучи, якщо міцність металевого матеріалу збільшується, його пластичність зменшується. Комбінація збільшеної механічної міцності й збереженої пластичності в альфа-бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу була несподіваною, оскільки зворотна залежність між міцністю й пластичністю, як правило, спостерігається для титанових сплавів після термічної обробки для поліпшення пластичності. Несподівана й надзвичайна комбінація збільшеної механічної міцності й збереженої пластичності є особливо вигідною характеристикою варіантів сплавів відповідно до цього винаходу. З подивом було відзначено, що варіанти сплавів після термообробки для поліпшення пластичності відповідно до цього винаходу мають міцність, порівняну зі сплавами Ті-бБА1-4М, при цьому не зменшуючи пластичності.
Відзначалося, що деякі варіанти альфа-бета сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, які мають величину алюмінієвого еквівалента (АЇІекв) щонайменше на рівні 6,3 або більше, переважно, щонайменше 6,4, мали міцність, щонайменше, порівняну з міцністю сплавів ТІ-6АТ-4М. Крім того, спостерігалося, що такі сплави мали пластичність, що перевершує пластичність сплавів Ті-БА1-4М, які звичайно мають величину алюмінієвого еквівалента близько 7,5. Використаний тут термін "величина алюмінієвого еквівалента" або "алюмінієвий еквівалент" (АЇскь) означає величину, що дорівнює вмісту алюмінію у масових відсотках у сплаві, плюс десятикратний вміст кисню у масових відсотках у сплаві. Інакше кажучи, алюмінієвий еквівалент сплаву можна визначити як: АїЇскв - АК(мас. Фо) -- 10 (СО(масоб)).
У той час як визнано, що механічні властивості титанових сплавів, здебільшого, залежать від розміру випробовуваного зразка, у варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа-бета титановий сплав включає алюмінієвий еквівалент щонайменше на рівні 6,4 або в деяких варіантах - у діапазоні від 6,4 до 7,2, і межу плинності щонайменше 120 тисяч фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа) або в певному варіанті - щонайменше 130 тисяч фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа).
В інших варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа-бета титановий сплав має значення алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4 або в деяких варіантах - у діапазоні від 6,4 до 7,2, і межу плинності в діапазоні від 120 тисяч фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа) до 155 тисяч фунтів на кв. дюйм (1069 МПа).
В інших варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа-бета титановий сплав має значення алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4 або в деяких варіантах - у діапазоні від 6,4 до 7,2, і межу міцності при розтягуванні щонайменше 130 тисяч фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа), або в деяких варіантах щонайменше 140 тисяч фунтів на кв. дюйм (965,3 МПа).
У додаткових варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа-бета титановий сплав має значення алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4 або в деяких варіантах - у діапазоні від 6,4 до 7,2, і межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 130 тисяч фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа) до 165 тисяч фунтів на кв. дюйм (1138 МПа).
В інших варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа-бета титановий сплав має значення алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4 або в деяких варіантах - у діапазоні від 6,4 до 7,2, і пластичність щонайменше 12 95 або щонайменше 16 9о (відносне подовження).
В інших варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа-бета титановий сплав має значення алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4, або в деяких варіантах - у діапазоні від 6,4 до 7,2, і пластичність у діапазоні від 12 95 до 30 95 (відносне подовження або «доподовж").
Тоді як відповідно до деяких варіантів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, 6,3 являє собою абсолютну мінімальну величину для АїЇекв, винахідники визначили, що для досягнення такої ж міцності, яку має сплав Т1-6А1-4М, потрібна величина
АЇскв щонайменше на рівні 6,4. Крім того, очевидно, що в інших варіантах альфа-бета титанового сплаву, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, максимальна величина для АїЇекв становить 7,5, і що тут застосовується відношення міцності до пластичності відповідно до інших, розкритими тут варіантів, що не мають обмежувального характеру.
Відповідно до варіантів, що не мають обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має значення алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4, межу плинності щонайменше 120 тисяч фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа), межу міцності при розтягуванні щонайменше 130 тисяч фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа) і пластичність щонайменше 12 95 (відносне подовження).
Відповідно до іншого варіанта, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має значення алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4, межу плинності щонайменше 130 тисяч фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа), межу міцності при розтягуванні щонайменше 140 тисяч фунтів на кв. дюйм (965,3 МПа) і пластичність щонайменше 12 95.
У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має значення алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, межу плинності в діапазоні від 120 тисяч фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа) до 155 тисяч фунтів на кв. дюйм (1069 МПа), межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 130 тисяч фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа) до 165 тисяч фунтів на кв. дюйм (1138 МПа), і пластичність у діапазоні від 12 95 до 30 95 (відносне подовження).
В одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (ШТ), що задовольняє рівнянню: т » 14,767 (Аїекв) - 48,001.
В іншому варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу плинності (5), що задовольняє рівнянню:
У5 2» 13,338 (АїЇекв) -- 46,864. 0045) У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню пластичність на рівні: тов! » 3,3669 (АїІекв) - 1,9417.
Ї0046)У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (0ОТ5), що задовольняє рівнянню:
ТТ » 14,767 (Аїекв) - 48,001; середню межу плинності (у5), що задовольняє рівнянню:
У5 2» 13,338 (Аїекв) -- 46,864; і середню пластичність, що задовольняє рівнянню: дов! 2. 3,3669 (Аїекв) -1,9417.
В одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (СТ), що задовольняє рівнянню:
ТТ » 12,414 (Аїькв) - 64429.
В іншому варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу плинності (5), що задовольняє рівнянню:
У5 2 13,585 (АЇІекв) -- 44,904.
У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню пластичність на рівні: тові » 4,1993 (АїІекв) - 7,4409.
Ї0ОО50І| У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (0ОТ5), що задовольняє рівнянню:
ТТ » 12,414 (Аїскв) - 64429; середню межу плинності (у5), що задовольняє рівнянню:
У5 2» 13,585 (АЇекв) -- 44904; і середню пластичність, що задовольняє рівнянню: дов! 2» 4,1993 (Аїекв) - 7,4409.
В одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (СТ), що задовольняє рівнянню:
ТТ » 10,087 (Аїекв) - 76,785.
В іншому варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу плинності (5), що задовольняє рівнянню:
У5 2 13,911 (Аїекв) 4 39,435.
У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню пластичність на рівні: дов! 2 1,1979 (Аїекв) - 8,5604.
У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа-бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (СТ5), що задовольняє рівнянню:
ТТ » 10,087 (Аїекв) - 76,785; середню межу плинності (5), що задовольняє рівнянню:
У5 2 13,911 (Аїекв) 439,435; і середню пластичність, виражену відносним подовженням (сеї), що задовольняє рівнянню:
Феї » 1,1979 (Аекв) - 8,5604.
Було визначено, що варіанти альфа-бета титанових сплавів, які не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, демонструють порівняну або підвищену механічну міцність, підвищену пластичність і поліпшену здатність до деформації в порівнянні зі сплавом
ТІ-6А1-4У. Тому існує можливість використання виробів, виготовлених зі сплавів, відповідно до цього винаходу, у ролі заміни виробів зі сплаву Ті-6ЄА1-4М в аерокосмічній, авіаційній промисловості, для морського застосування, в автомобільній і інших галузях промисловості.
Висока міцність і пластичність варіантів сплаву, відповідно до цього винаходу, дозволяє виготовляти певні види прокату й кінцевих виробів із жорсткими допусками, які нині не можуть виготовлятися зі сплаву ТІ-6А1-4У.
Аспект цього винаходу спрямований на вироби, зроблені й/або виконані зі сплаву відповідно до цього винаходу. Деякі вироби, що не мають обмежувального характеру, можуть бути обрані з компонентів авіаційного двигуна, компонентів конструкцій літака, компонентів автомобіля, компонентів медичного устаткування, компонентів спортивного устаткування, компонентів, застосовуваних на морі, і компонентів хімічного технологічного устаткування. Інші вироби можуть складатися й/або виконуватися з варіантів альфа-бета титанових сплавів, відповідно до цього винаходу, які відомі в цей час або в майбутньому фахівцеві, в обсязі розкритих тут варіантів. Вироби, що складаються і/або виконані зі сплавів відповідно до цього винаходу, за допомогою формоутворення й інших технологій виробництва, відомих фахівцям у даній галузі нині або в майбутньому.
Подальші приклади призначені для додаткового опису деяких варіантів, що не мають обмежувального характеру, без обмеження обсягу цього винаходу. Фахівцям у даній галузі зрозуміло, що можливі зміни подальших прикладів, а також інших варіантів, не описаних тут, в обсязі винаходу, який визначається винятково формулою винаходу.
Приклад 1
Злитки альфа-бета титанового сплаву, що має склад відповідно до цього винаходу, відливалися, використовуючи традиційну вакуумно-дугову плавку (МАК), плазмову дугову плавку (РАМ), або електронно-променеву плавку з холодним подом (ЕВ) для первинного переплаву, і переплав, використовуючи МАК. Склад злитків перебував у діапазоні, наведеному в стовпці "Варіанти, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу", включеному в наведену раніше Таблицю 1.
Склад злитків, вироблених у цьому Прикладі 1, мали величини алюмінієвого еквівалента, що коливаються в діапазоні від приблизно 6,0 до приблизно 7,1. Злитки оброблялися, використовуючи різні види технології гарячого вальцювання, у гарячевальцьовані прутки й дріт, що мають діаметр від 0,25 дюйм (0,635 см) до 3,25 дюйм (8,255 см). Гаряче вальцювання виконувалася при початкових температурах між 1550 "ЕЕ (843,37) ії 1650 "Е (898,9 702). Цей температурний діапазон перебуває нижче температури альфа-бета переходу сплавів із цього прикладу, яка становить приблизно від 1750 "Е до 1850 "Е (приблизно від 954,4 "С до 1010 С), залежно від реального хімічного складу. Після гарячого вальцювання гарячевальцьовані прутки й дріт відпалювалися при 1275 "Е (690,6 "С) протягом однієї години, з наступним охолодженням на повітрі. Діаметр, вміст алюмінію, вміст заліза, вміст кисню й розрахунковий АїТекв Кожного зразка прутка й дроту, виробленого за Прикладом 1, представлено в Таблиці 2.
Таблиця 2 76 1 2508 | 426 | 188 | 021 | 7777/6381 78 177 7/5 | 496 17128 177027 | щ-( 708. Й.:КО У 79 1 052 | 498 | 124 |. 028 | (Б 715
На Фіг. 1 графічно зображені (при кімнатній температурі) межі міцності при розтягуванні (ОТ5), межі плинності (У5), і відносне подовження (сеї) для зразків прутка й дроту, наведених у
Таблиці 2, залежно від величини алюмінієвого еквівалента сплаву в зразку. Фіг. 1, крім того, містить лінії тенденції через точки даних ШТ5, У5, і9оеІ, визначені методом лінійного регресійного аналізу. Видно, що середня міцність і середнє відносне подовження збільшується при зростанні АїІсквс. Це взаємовідношення є надзвичайним і несподіваним, оскільки суперечить зазвичай спостережуваному співвідношенню, коли збільшення міцності супроводжується зменшенням пластичності.
Звичайні мінімуми сплаву Ті-6А1-4М для ШТ5 і У5 становлять 135 тисяч фунтів на кв. дюйм (930,8 МПа) і 125 тисяч фунтів на кв. дюйм (861,8 МПа), відповідно. УЗ для зразків за винаходом, наведених у Таблиці 2, коливається в діапазоні від близько 125 тисяч фунтів на кв. дюйм для зразка з АїЇекв. близько 6,0 до близько 141 тисяч фунтів на кв. дюйм для зразка з АїЇекв близько 7,1. Зразок, що має Аїіекв. близько 6,4, демонстрував 5 близько 130 тисяч фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа). ОТ5 для зразків за винаходом, наведених у Таблиці 2, коливається в діапазоні від близько 135 тисяч фунтів на кв. дюйм для зразка з АЇекв близько 6,0, до близько 153 тисяч фунтів на кв. дюйм для зразка з АїЇскв. близько 7,1. Зразок, що має АЦкв. близько 6,4, демонстрував У5 близько 141 тисяч фунтів на кв. дюйм (972 МПа).
Приклад 2
Зразки дроту МоМо 9-11 із Прикладу 1, що мають діаметр близько 0,5 дюйма (1,27 см) і величину алюмінієвого еквівалента близько 6,5, близько 6,8 і близько 7,15, піддавалися випробуванням на розтягування при кімнатній температурі. Результати випробувань на розтягування зображені графічно на Фіг. 2. Усі з цих зразків мали межі міцності й плинності, які порівняні або перевищують міцність промислового сплаву Ті-БА1-4У. Як і на Фіг. 1, з Фіг. 2 очевидно, що збільшення АїЇекв спричиняє збільшення міцності, разом зі збільшенням середнього відсотка відносного подовження. Як обговорювалося вище, ця тенденція є надзвичайною й несподіваною, оскільки суперечить зазвичай спостережуваному взаємовідношенню, коли збільшення міцності супроводжується зменшенням пластичності. Існує менший розкид даних на
Зо Фіг. 2, який є типовим для випробувань, виконаних на зразках однакового розміру, у порівнянні з
Фіг. 1, який типовий для випробувань, виконаних на зразках різних розмірів, оскільки механічні властивості певною мірою залежать від розміру випробуваного зразка.
Приклад З
Зразки гарячевальцьованої плити товщиною 1 дюйм (2,54 см) виготовлялися зі злитків, вироблених відповідно до операцій, описаних у Прикладі 1. Злитки сплавів мали склад у діапазонах, наведених у стовпці "Варіанти, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу", включеному в наведену раніше Таблицю 1, із вмістами алюмінію й кисню й величинами алюмінієвого еквівалента, наведеними в Таблиці 3.
Таблиця З
Усі температури гарячого вальцювання були нижче температур альфа-бета переходу сплавів. Сплави мали величини АїЇекв приблизно від 6,5 до 7,1.
Випробування на розтягування при кімнатній температурі використовувалися для визначення межі міцності при розтягуванні, межі плинності й відносного подовження (пластичності). Результати випробувань на розтягування зображені графічно на Фіг. 3. З фіг. З очевидно, що сплави, що містять підвищені рівні А! і О, на що вказують розрахункові алюмінієві еквіваленти, мають при кімнатній температурі міцність, щонайменше, порівняну з рівнями міцності сплаву Ті-БА1-4У. Крім того, відзначено, що міцність збільшувалася зі збільшенням АУУ
Крім того, середня пластичність сплавів за винаходом або трохи збільшувалася, або залишалася загалом незмінною при збільшенні АїЇскв і збільшенні міцності. Ця тенденція є надзвичайною й несподіваною, оскільки суперечить зазвичай спостережуваному взаємовідношенню, коли збільшення міцності супроводжується зменшенням пластичності.
Цей опис написаний з посиланнями на різні типові, ілюстративні варіанти, що не мають обмежувального характеру. Однак фахівцям у даній галузі повинно бути зрозуміло, що різні заміни, зміни або комбінації будь-яких розкритих варіантів (або їх частин) можуть бути зроблені без відступу від обсягу винаходу, обумовленого винятково формулою. Таким чином, передбачається й зрозуміло, що цей винахід містить у собі додаткові варіанти, не викладені явно в цьому документі. Такі варіанти можуть бути отримані, наприклад, шляхом об'єднання й/або зміни кожного з розкритих етапів, інгредієнтів, складових, компонентів, елементів, параметрів, аспектів і іншого у варіантах втілення, описаних тут. Таким чином, цей винахід обмежується не описом різних типових, ілюстративних варіантів, що не мають обмежувального характеру, а винятково формулою винаходу. Таким чином, повинно бути зрозуміло, що формула може бути змінена в процесі розгляду цієї заявки на патент, щоб додати нові функції до формули винаходу, які описані тут по-різному.

Claims (24)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Альфа/бета-титановий сплав, який містить у масових процентах від загальної маси сплаву: від 4,05 до 4,40 алюмінію, від 2,2 до 3,0 ванадію, від 1,24 до 1,56 заліза, від 0,24 до 0,28 кисню, до 0,08 вуглецю максимум, до 0,05 азоту максимум, до 0,015 водню максимум, титан, і в цілому до 0,30 інших елементів, включаючи щонайменше одне з бору, олова, цирконію, молібдену, хрому, нікелю, кремнію, міді, ніобію, танталу, марганцю, ітрію і кобальту, причому сплав має значення алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, має межу плинності щонайменше 122 тис. фунтів на кв. дюйм (841,2 МПа), має межу міцності при розтягуванні щонайменше 142 тис. фунтів на кв. дюйм (979,1 МПа) і має пластичність в щонайменше 20 процентів відносного подовження.
2. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому: рівень вмісту кожного з бору і ітрію, у разі їх наявності, складає менше ніж 0,005; і рівень вмісту кожного з олова, цирконію, молібдену, хрому, нікелю, кремнію, міді, ніобію, танталу, марганцю і кобальту, у разі їх наявності, складає не більше ніж 0,10.
3. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має значення алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2 і має межу плинності в діапазоні від 122 тис. фунтів на кв. дюйм (841,2 МПа) до 155 тис. фунтів на кв. дюйм (1069 МПа).
4. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має значення алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2 і має межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 142 тис. фунтів на кв. дюйм (979,1 МПа) до 165 тис. фунтів на кв. дюйм (1138 МПа).
5. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має значення алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2 і має пластичність в діапазоні від 20 до 30 процентів відносного подовження.
6. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має значення алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, має межу плинності в діапазоні від 122 тис. фунтів на кв. дюйм (841,2 МПа) до 143,1 тис. фунтів на кв. дюйм (986,6 МПа), має межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 142,3 тис. фунтів на кв. дюйм (981,1 МПа) до 154,6 тис. фунтів на кв. дюйм (1066 МПа) і має пластичність в діапазоні від 20 до 22 процентів відносного подовження.
7. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому середня межа міцності при розтягуванні (0Т5) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм або МПа задовольняє рівнянню: ОТ5214,767(АїІва)-48,001 або //2(14,767(АІсд)-48,001)-6,8948, з середньоквадратичним відхиленням 0,6213 або 4,2837; при цьому середня межа плинності (5) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм або МПа задовольняє рівнянню: У5213,338(Аїеа)-46,864 або 2(13,338(АїІса)-46,864)-6,8948, з середньоквадратичним відхиленням 0,4519 або 3,1158; і при цьому вимірювана в процентах відносного подовження середня пластичність альфа/бета- титанового сплаву задовольняє рівнянню: Фові23,3669(Аїеа)-1,9417, з середньоквадратичним відхиленням 0,1746; причому АЇед - алюміній у масових процентах «10-(кисень) у масових процентах.
8. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому середня межа міцності при розтягуванні (0Т5) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм або МПа задовольняє рівнянню: ОТ5212,414(АІва4)-64,429 або 2(12,414(АІс4)-64,429)-6,8948, з середньоквадратичним відхиленням 0,9576 або 6,6025; Зо при цьому середня межа плинності (5) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм або МПа задовольняє рівнянню: У5213,585(Аїеа)-44,904 або 2(13,585(АїІва)--44,904)-6,8948, з середньоквадратичним відхиленням 0,8138 або 5,6110; і при цьому виміряна в процентах відносного подовження середня пластичність альфа/бета- З5 титанового сплаву задовольняє рівнянню: усеї»4,1993(Аїеа)-7,4409, з середньоквадратичним відхиленням 0,1731; причому АЇед - алюміній у масових процентах «10-(кисень) у масових процентах.
9. Альфа/бета-титановий сплав, який складається з, у масових процентах від загальної маси сплаву: від 4,05 до 4,40 алюмінію, від 2,2 до 3,0 ванадію, від 1,24 до 1,56 заліза, від 0,24 до 0,28 кисню, до 0,08 вуглецю максимум, до 0,05 азоту максимум, до 0,015 водню максимум, титан, і в цілому до 0,30 інших елементів, включаючи щонайменше одне з бору, олова, цирконію, молібдену, хрому, нікелю, кремнію, міді, ніобію, танталу, марганцю, ітрію і кобальту, причому сплав має значення алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, має межу плинності щонайменше 122 тис. фунтів на кв. дюйм (841,2 МПа), має межу міцності при розтягуванні щонайменше 142 тис. фунтів на кв. дюйм (979,1 МПа) і має пластичність в щонайменше 20 процентів відносного подовження.
10. Альфа/бета-титановий сплав за п. 9, при цьому: рівень вмісту кожного з бору і ітрію, у разі їх наявності, складає менше 0,005; і рівень вмісту кожного з олова, цирконію, молібдену, хрому, нікелю, кремнію, міді, ніобію, танталу, марганцю і кобальту, у разі їх наявності, складає не більше 0,10.
11. Альфа/бета-титановий сплав за п. 9, при цьому сплав має значення алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2 і має межу плинності в діапазоні від 122 тис. фунтів на кв. бо дюйм (841,2 МПа) до 155 тис. фунтів на кв. дюйм (1069 МПа).
12. Альфа/бета-титановий сплав за п. 9, при цьому сплав має значення алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2 і має межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 142 тис. фунтів на кв. дюйм (979,1 МПа) до 165 тис. фунтів на кв. дюйм (1138 МПа).
13. Альфа/бета-титановий сплав за п. 9, при цьому сплав має значення алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2 і має пластичність в діапазоні від 20 до 30 процентів відносного подовження.
14. Альфа/бета-титановий сплав за п. 9, при цьому сплав має значення алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, має межу плинності в діапазоні від 122 тис. фунтів на кв. дюйм (841,2 МПа) до 143,1 тис. фунтів на кв. дюйм (986,6 МПа), має межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 142,3 тис. фунтів на кв. дюйм (981,1 МПа) до 154,6 тис. фунтів на кв. дюйм (1066 МПа) і має пластичність в діапазоні від 20 до 22 процентів відносного подовження.
15. Альфа/бета-титановий сплав за п. 9, при цьому середня межа міцності при розтягуванні (0Т5) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм або МПа задовольняє рівнянню: ОТ5214,767(АїІва)-48,001 або //2(14,767(АІсд)-48,001)-6,8948, з середньоквадратичним відхиленням 0,6213 або 4,2837; при цьому середня межа плинності (5) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм або МПа задовольняє рівнянню: У5213,338(Аїеа)-46,864 або 2(13,338(АїІса)-46,864)-6,8948, з середньоквадратичним відхиленням 0,4519 або 3,1158; і при цьому виміряна в процентах відносного подовження середня пластичність альфа/бета- титанового сплаву задовольняє рівнянню: Фові23,3669(Аїеа)-1,9417, з середньоквадратичним відхиленням 0,1746; при цьому АїЇед - алюміній у масових процентах «т 10:-(кисень) у масових процентах.
16. Альфа/бета-титановий сплав за п. 9, при цьому середня межа міцності при розтягуванні (0Т5) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм або МПа задовольняє рівнянню: ОТ5212,414(АІва4)-64,429 або 2(12,414(АІс4)-64,429)-6,8948, з середньоквадратичним відхиленням 0,9576 або 6,6025; Зо при цьому середня межа плинності (5) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм або МПа задовольняє рівнянню: У5213,585(Аїеа)-44,904 або 2(13,585(АїІва)--44,904)-6,8948, з середньоквадратичним відхиленням 0,8138 або 5,6110; і при цьому виміряна в процентах відносного подовження середня пластичність альфа/бета- З5 титанового сплаву задовольняє рівнянню: усеї»4,1993(Аїеа)-7,4409, з середньоквадратичним відхиленням 0,1731; причому АЇед - алюміній у масових процентах « 10-(кисень) у масових процентах.
17. Виріб, що містить сплав за п. 1.
18. Виріб за п. 17, причому виріб складається зі сплаву за п. 1.
19. Виріб за п. 17, причому виріб вибраний з компонента авіаційного двигуна, конструктивного компонента літального апарата, компонента автомобіля, компонента медичного пристрою, компонента спортивного обладнання, застосовуваного на морі компонента і компонента хімічного технологічного обладнання.
20. Виріб за п. 18, причому виріб вибраний з компонента авіаційного двигуна, конструктивного компонента літального апарата, компонента автомобіля, компонента медичного пристрою, компонента спортивного обладнання, застосовуваного на морі компонента і компонента хімічного технологічного обладнання.
21. Виріб, який містить сплав за п. 9.
22. Виріб за п. 21, причому виріб складається зі сплаву за п. 9.
23. Виріб за п. 21, причому виріб вибраний з компонента авіаційного двигуна, конструктивного компонента літального апарата, компонента автомобіля, компонента медичного пристрою, компонента спортивного обладнання, застосовуваного на морі компонента і компонента хімічного технологічного обладнання.
24. Виріб за п. 22, причому виріб вибраний з компонента авіаційного двигуна, конструктивного компонента літального апарата, компонента автомобіля, компонента медичного пристрою, компонента спортивного обладнання, застосовуваного на морі компонента і компонента хімічного технологічного обладнання.
UAA201506519A 2010-09-23 2011-09-07 Альфа/бета-титановий сплав з високою міцністю і пластичністю UA121644C2 (uk)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/888,699 US20120076611A1 (en) 2010-09-23 2010-09-23 High Strength Alpha/Beta Titanium Alloy Fasteners and Fastener Stock
US12/903,851 US10513755B2 (en) 2010-09-23 2010-10-13 High strength alpha/beta titanium alloy fasteners and fastener stock
US13/108,045 US20120076686A1 (en) 2010-09-23 2011-05-16 High strength alpha/beta titanium alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA121644C2 true UA121644C2 (uk) 2020-07-10

Family

ID=45870864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201506519A UA121644C2 (uk) 2010-09-23 2011-09-07 Альфа/бета-титановий сплав з високою міцністю і пластичністю

Country Status (16)

Country Link
US (1) US20120076686A1 (uk)
EP (1) EP2619340A1 (uk)
JP (1) JP6104164B2 (uk)
KR (3) KR102056035B1 (uk)
CN (1) CN103097559A (uk)
AU (1) AU2011305924B2 (uk)
BR (1) BR112013005248B1 (uk)
CA (1) CA2809035A1 (uk)
IL (1) IL224802A (uk)
MX (1) MX368806B (uk)
NZ (1) NZ607852A (uk)
PE (1) PE20131367A1 (uk)
RU (1) RU2616676C2 (uk)
TW (2) TWI631222B (uk)
UA (1) UA121644C2 (uk)
WO (1) WO2012039929A1 (uk)

Families Citing this family (36)

* 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
US9957836B2 (en) 2012-07-19 2018-05-01 Rti International Metals, Inc. Titanium alloy having good oxidation resistance and high strength at elevated temperatures
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
CN104152744A (zh) * 2014-07-08 2014-11-19 宁夏东方钽业股份有限公司 一种低成本中高强度耐蚀钛合金及其加工方法
CZ305941B6 (cs) * 2014-12-17 2016-05-11 UJP PRAHA a.s. Slitina na bázi titanu a způsob jejího tepelně-mechanického zpracování
US10094003B2 (en) 2015-01-12 2018-10-09 Ati Properties Llc Titanium alloy
JP6065168B1 (ja) * 2015-03-02 2017-01-25 新日鐵住金株式会社 チタン薄板およびその製造方法
CN104762525A (zh) * 2015-03-27 2015-07-08 常熟市双羽铜业有限公司 一种热交换器用钛合金管
CN104831119A (zh) * 2015-04-15 2015-08-12 苏州维泰生物技术有限公司 一种关节用钛合金材料及其制备方法
US10502252B2 (en) 2015-11-23 2019-12-10 Ati Properties Llc Processing of alpha-beta titanium alloys
CA3020443C (en) * 2016-04-25 2023-07-04 Arconic Inc. Bcc materials of titanium, aluminum, vanadium, and iron, and products made therefrom
US10851437B2 (en) * 2016-05-18 2020-12-01 Carpenter Technology Corporation Custom titanium alloy for 3-D printing and method of making same
CN107058798A (zh) * 2016-11-08 2017-08-18 中航装甲科技有限公司 一种复合装甲材料及其制备方法
CN106521239B (zh) * 2016-11-21 2018-07-20 西北有色金属研究院 一种核反应堆用高冲击韧性低活化钛合金
CN108130485A (zh) * 2016-12-01 2018-06-08 北方工业大学 一种装配式建筑连接用高强材料
CN107335765B (zh) * 2017-05-31 2019-06-25 太仓市微贯机电有限公司 一种用于无缝材料穿孔机的钛合金穿孔针及其制备方法
CN107858558B (zh) * 2017-11-23 2019-09-03 北京有色金属研究总院 一种超塑性钛合金板材及其制备方法
EP3502288B1 (fr) * 2017-12-21 2020-10-14 Nivarox-FAR S.A. Procédé de fabrication d'un ressort spiral pour mouvement d'horlogerie
CN108149066A (zh) * 2017-12-28 2018-06-12 宁夏东方钽业股份有限公司 一种自行车用新型钛合金Ti421管材及其加工方法
US10913991B2 (en) 2018-04-04 2021-02-09 Ati Properties Llc High temperature titanium alloys
US11001909B2 (en) 2018-05-07 2021-05-11 Ati Properties Llc High strength titanium alloys
CN108467971A (zh) * 2018-06-08 2018-08-31 南京赛达机械制造有限公司 一种耐腐蚀钛合金航空发动机叶片
US11268179B2 (en) 2018-08-28 2022-03-08 Ati Properties Llc Creep resistant titanium alloys
EP3671359B1 (fr) * 2018-12-21 2023-04-26 Nivarox-FAR S.A. Procédé de formation d'un ressort spirale d'horlogerie à base titane

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1131234C (ru) * 1983-06-09 1994-10-30 ВНИИ авиационных материалов Сплав на основе титана
US5980655A (en) * 1997-04-10 1999-11-09 Oremet-Wah Chang Titanium-aluminum-vanadium alloys and products made therefrom
JPH10306335A (ja) * 1997-04-30 1998-11-17 Nkk Corp (α+β)型チタン合金棒線材およびその製造方法
US7073559B2 (en) * 2003-07-02 2006-07-11 Ati Properties, Inc. Method for producing metal fibers
US20040221929A1 (en) * 2003-05-09 2004-11-11 Hebda John J. Processing of titanium-aluminum-vanadium alloys and products made thereby
US20060045789A1 (en) * 2004-09-02 2006-03-02 Coastcast Corporation High strength low cost titanium and method for making same
US20080103543A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-01 Medtronic, Inc. Implantable medical device with titanium alloy housing
JP2009299110A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Kobe Steel Ltd 断続切削性に優れた高強度α−β型チタン合金
JP5315888B2 (ja) * 2008-09-22 2013-10-16 Jfeスチール株式会社 α−β型チタン合金およびその溶製方法
US9255316B2 (en) * 2010-07-19 2016-02-09 Ati Properties, Inc. Processing of α+β titanium alloys
CN102212716B (zh) * 2011-05-06 2013-03-27 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 一种低成本的α+β型钛合金

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012039929A1 (en) 2012-03-29
CN103097559A (zh) 2013-05-08
BR112013005248A2 (pt) 2018-05-02
JP6104164B2 (ja) 2017-03-29
MX368806B (es) 2019-10-17
KR102056035B1 (ko) 2019-12-13
TWI572721B (zh) 2017-03-01
US20120076686A1 (en) 2012-03-29
NZ607852A (en) 2015-05-29
PE20131367A1 (es) 2013-11-25
JP2013539822A (ja) 2013-10-28
CA2809035A1 (en) 2012-03-29
KR20180049165A (ko) 2018-05-10
MX2013002312A (es) 2013-05-09
KR20190040094A (ko) 2019-04-16
KR20130099001A (ko) 2013-09-05
TW201224163A (en) 2012-06-16
BR112013005248B1 (pt) 2019-10-01
IL224802A (en) 2017-05-29
AU2011305924A1 (en) 2013-03-28
TWI631222B (zh) 2018-08-01
TW201708555A (zh) 2017-03-01
EP2619340A1 (en) 2013-07-31
RU2616676C2 (ru) 2017-04-18
AU2011305924B2 (en) 2016-04-07
RU2013118571A (ru) 2014-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA121644C2 (uk) Альфа/бета-титановий сплав з високою міцністю і пластичністю
CN114921684B (zh) 高强度钛合金
KR102695594B1 (ko) 고온 티타늄 합금
JP5228708B2 (ja) 耐クリープ性および高温疲労強度に優れた耐熱部材用チタン合金
RU2774671C2 (ru) Высокопрочные титановые сплавы
JP2025041710A (ja) 高強度チタン合金