Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки
Показаны возможности получения высококачественных слитков титанового сплава ВТ6 способом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. Исследовано качество поковки,изготовленной из слитка титанового сплава ВТ6 способом электронно-лучевой плавки....
Збережено в:
| Дата: | 2012 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2012
|
| Назва видання: | Современная электрометаллургия |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96626 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки / С.В. Ахонин, В.А. Березос, В.А. Крыжановский, В.Д. Корнийчук, А.Н. Пикулин, А.Ю. Северин // Современная электрометаллургия. — 2012. — № 4 (109). — С. 15-20. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-96626 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-966262025-02-09T13:31:07Z Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки Manufacture of discs for power machine building, made of titanium alloy VT6, produced using electron-beam melting Ахонин, С.В. Березос, В.А. Крыжановский, В.А. Корнийчук, В.Д. Пикулин, А.Н. Северин, А.Ю. Электронно-лучевые процессы Показаны возможности получения высококачественных слитков титанового сплава ВТ6 способом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. Исследовано качество поковки,изготовленной из слитка титанового сплава ВТ6 способом электронно-лучевой плавки. Capabilities are shown for producing high-quality ingots of titanium alloy VT6 using the method of electron beam cold hearth melting at the E. O. Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine. The quality of forging made of titanium alloy VT6 ingot by the method of electron beam melting was investigated. 2012 Article Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки / С.В. Ахонин, В.А. Березос, В.А. Крыжановский, В.Д. Корнийчук, А.Н. Пикулин, А.Ю. Северин // Современная электрометаллургия. — 2012. — № 4 (109). — С. 15-20. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0233-7681 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96626 669.187.526 ru Современная электрометаллургия application/pdf Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Электронно-лучевые процессы Электронно-лучевые процессы |
| spellingShingle |
Электронно-лучевые процессы Электронно-лучевые процессы Ахонин, С.В. Березос, В.А. Крыжановский, В.А. Корнийчук, В.Д. Пикулин, А.Н. Северин, А.Ю. Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки Современная электрометаллургия |
| description |
Показаны возможности получения высококачественных слитков титанового сплава ВТ6 способом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. Исследовано качество поковки,изготовленной из слитка титанового сплава ВТ6 способом электронно-лучевой плавки. |
| format |
Article |
| author |
Ахонин, С.В. Березос, В.А. Крыжановский, В.А. Корнийчук, В.Д. Пикулин, А.Н. Северин, А.Ю. |
| author_facet |
Ахонин, С.В. Березос, В.А. Крыжановский, В.А. Корнийчук, В.Д. Пикулин, А.Н. Северин, А.Ю. |
| author_sort |
Ахонин, С.В. |
| title |
Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки |
| title_short |
Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки |
| title_full |
Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки |
| title_fullStr |
Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки |
| title_full_unstemmed |
Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки |
| title_sort |
производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава вт6, полученного способом электронно-лучевой плавки |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| publishDate |
2012 |
| topic_facet |
Электронно-лучевые процессы |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96626 |
| citation_txt |
Производство дисков для энергетического машиностроения из титанового сплава ВТ6, полученного способом электронно-лучевой плавки / С.В. Ахонин, В.А. Березос, В.А. Крыжановский, В.Д. Корнийчук, А.Н. Пикулин, А.Ю. Северин // Современная электрометаллургия. — 2012. — № 4 (109). — С. 15-20. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Современная электрометаллургия |
| work_keys_str_mv |
AT ahoninsv proizvodstvodiskovdlâénergetičeskogomašinostroeniâiztitanovogosplavavt6polučennogosposobomélektronnolučevojplavki AT berezosva proizvodstvodiskovdlâénergetičeskogomašinostroeniâiztitanovogosplavavt6polučennogosposobomélektronnolučevojplavki AT kryžanovskijva proizvodstvodiskovdlâénergetičeskogomašinostroeniâiztitanovogosplavavt6polučennogosposobomélektronnolučevojplavki AT kornijčukvd proizvodstvodiskovdlâénergetičeskogomašinostroeniâiztitanovogosplavavt6polučennogosposobomélektronnolučevojplavki AT pikulinan proizvodstvodiskovdlâénergetičeskogomašinostroeniâiztitanovogosplavavt6polučennogosposobomélektronnolučevojplavki AT severinaû proizvodstvodiskovdlâénergetičeskogomašinostroeniâiztitanovogosplavavt6polučennogosposobomélektronnolučevojplavki AT ahoninsv manufactureofdiscsforpowermachinebuildingmadeoftitaniumalloyvt6producedusingelectronbeammelting AT berezosva manufactureofdiscsforpowermachinebuildingmadeoftitaniumalloyvt6producedusingelectronbeammelting AT kryžanovskijva manufactureofdiscsforpowermachinebuildingmadeoftitaniumalloyvt6producedusingelectronbeammelting AT kornijčukvd manufactureofdiscsforpowermachinebuildingmadeoftitaniumalloyvt6producedusingelectronbeammelting AT pikulinan manufactureofdiscsforpowermachinebuildingmadeoftitaniumalloyvt6producedusingelectronbeammelting AT severinaû manufactureofdiscsforpowermachinebuildingmadeoftitaniumalloyvt6producedusingelectronbeammelting |
| first_indexed |
2025-11-26T06:13:58Z |
| last_indexed |
2025-11-26T06:13:58Z |
| _version_ |
1849832404289585152 |
| fulltext |
УДК 669.187.526
ПРОИЗВОДСТВО ДИСКОВ
ДЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6,
ПОЛУЧЕННОГО СПОСОБОМ
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ПЛАВКИ
С. В. Ахонин, В. А. Березос, В. А. Крыжановский,
В. Д. Корнийчук, А. Н. Пикулин, А. Ю. Северин
Показаны возможности получения высококачественных слитков титанового сплава ВТ6 способом электронно-луче-
вой плавки с промежуточной емкостью в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. Исследовано качество поковки,
изготовленной из слитка титанового сплава ВТ6 способом электронно-лучевой плавки.
Capabilities are shown for producing high-quality ingots of titanium alloy VT6 using the method of electron beam cold
hearth melting at the E.O.Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine. The quality of forging made of
titanium alloy VT6 ingot by the method of electron beam melting was investigated.
Ключ е вы е с л о в а : электронно-лучевая плавка; тита-
новый сплав ВТ6; слиток; электронно-лучевое оплавление;
поковка
Для энергетического машиностроения актуальна
проблема повышения эксплуатационной надежнос-
ти и ресурса деталей ответственных узлов, которые
продолжительное время работали в условиях цик-
лических нагрузок и повышенных температур. К
таким деталям относятся роторы и диски турбины.
На практике данная проблема решается путем соз-
дания современных конструкций, применения ма-
териалов с улучшенными физико-механическими
характеристиками, а также в результате внедрения
в производство прогрессивных способов получения
высококачественных заготовок.
Титановые сплавы с высокими значениями ме-
ханических свойств нашли широкое применение
при изготовлении ответственных деталей газотур-
бинных установок, которые в процессе работы ис-
пытывают воздействие больших статических и пе-
ременных напряжений при сравнительно высокой
температуре.
Важным критерием при принятии решения об
использовании титана вместо альтернативных кон-
струкционных материалов является соотношение
цена/качество. Поэтому снижение себестоимости
титановых слитков (исходного звена для производ-
ства полуфабрикатов) одновременно с повышением
их качества является актуальной задачей.
Электронно-лучевая плавка (ЭЛП) – прогрес-
сивное направление металлургического производс-
тва титановых сплавов, позволяющая более глубоко
очищать эти материалы от водорода, летучих метал-
лических примесей и неметаллических включений.
ЭЛП позволяет снижать себестоимость титано-
вых изделий за счет использования дешевых исход-
ных шихтовых материалов в виде титановой губки
более низких марок [1]. Поскольку производство
слитков титана и его сплавов массой до нескольких
десятков тонн способом ЭЛП перестало быть слож-
ной проблемой, это также способствует снижению
стоимости [2].
С целью оптимизации процесса плавки и полу-
чения слитков с гарантированным химическим сос-
тавом, а также минимизации потерь легирующих
элементов при ЭЛП в ИЭС им. Е. О. Патона НАН
Украины проведены комплексные исследователь-
ские работы по получению слитков титана и его
сплавов способом ЭЛП [2].
© С. В. АХОНИН, В. А. БЕРЕЗОС, В. А. КРЫЖАНОВСКИЙ, В. Д. КОРНИЙЧУК, А. Н. ПИКУЛИН, А. Ю. СЕВЕРИН, 2012
15
По технологии ЭЛП с промежуточной емкостью
и порционной подачей металла в водоохлаждаемый
кристаллизатор получены слитки из титанового
сплава ВТ6 диаметром 600 мм (рис. 1).
На условия кристаллизации титановых сплавов
при ЭЛП с промежуточной емкостью влияет не
только общая мощность электронно-лучевого наг-
рева верхнего торца слитка в кристаллизаторе, но
и ее распределение по поверхности слитка. Условия
локального теплоотвода из зоны верхнего торца
слитка, куда вкладывается тепло от жидкого перег-
ретого металла, поступающего из промежуточной
емкости, а также от электронно-лучевого нагрева,
различны. Вблизи стенок кристаллизатора проис-
ходит интенсивный отвод тепла в водоохлаждаемую
медную стенку кристаллизатора, являющегося
мощным «холодильником», теплоотводящая спо-
собность которого при ЭЛП практически неограни-
чена из-за большой теплоемкости охлаждающей во-
ды (4,2 кДж/кг⋅К), а ее температура при самом нап-
ряженном режиме плавки не превышает 65 °С. Поэ-
тому для создания более равномерного теплоотвода
вдоль внешнего радиуса слитка и увеличения ско-
рости охлаждения при кристаллизации слитка мак-
симум электронно-лучевого нагрева смещался в пе-
риферийную часть слитка.
Исследование химического состава полученных
слитков показало (табл. 1), что состав слитков по
всему сечению соответствует марочному составу ти-
танового сплава ВТ6, распределение легирующих
элементов как по длине, так и по поперечному се-
чению слитков равномерное. Как видно из табл. 1,
содержание всех примесных элементов находится
в пределах требований ГОСТ 19807—91, причем кон-
центрация водорода в титане не превышает 0,001 %,
что в 15 раз меньше максимально допускаемого
стандартами значения. Повышенного содержания
газов как в донной, так и в головной частях слитков
не обнаружено.
Применение периферийного электронно-лучево-
го нагрева слитка в кристаллизаторе позволяет сни-
зить тепловую нагрузку на центральную его часть,
поддерживать при этом жидкую ванну вблизи стенок
кристаллизатора, отвечающую за состояние боковой
поверхности слитка. Тепловложение в центральную
часть состоит практически только из теплосодержа-
ния жидкого металла, зали-
ваемого из промежуточной
емкости, и его скрытой теп-
лоты кристаллизации. Ско-
рость охлаждения при крис-
таллизации значительно воз-
растает, происходит объем-
ная кристаллизация, изменя-
ется структура слитка.
Структура продольного
сечения слитка, выплавлен-
ного с применением перифе-
рийного обогрева, характери-
зуется наличием равноосных
зерен (рис. 2).
Структура металла слит-
ков титанового сплава ВТ6
Т а б л и ц а 1 . Распределение легирующих элементов и примесей по длине в слитке диаметром 600 мм из титанового спла-
ва ВТ6, полученного способом ЭЛП
Место
отбора проб
Средние значения концентрации элементов, %
Al V Fe O H N
Верх 5,87 3,82 0,13 0,08 0,0007 0,011
Середина 5,90 3,80 0,16 0,07 0,0007 0,009
Низ 5,83 3,81 0,16 0,07 0,0007 0,011
ГОСТ 19807—91 5,3… 6,8 3,5… 5,3 <0,30 <0,15 <0,015 <0,04
Рис. 1. Слиток титанового сплава ВТ6 диаметром 600 мм
Рис. 2. Макроструктура слитка титанового сплава ВТ6 в поперечном (а) и продольном (б)
сечениях
16
плотная, однородная, с отсутствием различно тра-
вящихся зон по сечению слитка. Существенной раз-
ницы в структуре центральной зоны слитка и пери-
ферийной зоны не обнаружено. Дефекты в виде пор,
раковин, трещин и неметаллических включений не за-
фиксированы. Характерной для слитков ВДП сегре-
гации легирующих элементов не обнаружено.
Кристаллическое строение металла одинаковое
по всей длине слитков и характеризуется кристал-
лами, близкими по форме к равноосным. Участки
столбчатой структуры отсутствуют.
Типичная микроструктура сплава ВТ6 (рис. 3)
характеризуется равноосными α-зернами размером
4…5 мм, которые окаймлены по границам тонкой
оторочкой α-фазы. Внутри зерна строение металла
характеризуется тонкими α-пластинками толщиной
около 2 мкм, собранными в колонии размером
200…300 мкм.
Важнейшим критерием качества титановых
слитков является отсутствие в металле неметалли-
ческих включений, особенно в виде азотсодержа-
щих альфированных частиц или нитридов титана.
При переплаве титана по технологии ЭЛП с про-
межуточной емкостью создаются такие термические
и физико-химические условия, которые обеспечи-
вают удаление указанных включений.
Для определения в титановых слитках внутрен-
них дефектов в виде неметаллических включений,
пор и несплошностей использовали метод ультраз-
вуковой дефектоскопии. При исследовании слитков
отмечены множественные отражения малой ампли-
туды. Это типично для литого металла и является
результатом отражения сигнала от границ зерен. В
ходе анализа не выявлены отражения, которые
можно было бы интерпретировать как крупные не-
металлические включения, поры, усадочные рако-
вины. На скане четко определяется отражение дон-
ного импульса (рис. 4). В районе ввода зондирую-
щих сигналов присутствуют шумы, обусловленные
неплотным прилеганием датчика к поверхности
слитка, которое не удается компенсировать путем
применения «уплотняющей» смазки.
Таким образом, исследования показали, что в
выплавленных способом ЭЛП слитках титановых
сплавов отсутствуют несплошности, неметалличес-
кие включения размером более 1 мм, а также плот-
ные скопления более мелких включений. Структура
металла плотная, кристаллическая неоднородность
и зональное строение слитка не выявлены.
С целью сокращения потерь металла в стружку
вместо механической обработки применяют оплав-
ление поверхности слитков электронным лучом, что
позволяет увеличить выход годного металла на
10…15 % [1, 3]. Этот способ применяли для оплавле-
ния внешней поверхности слитков диаметром 600 мм
(рис. 5). Оплавление осуществляли на специализи-
рованной электронно-лучевой установке УЭ-185, ос-
нащенной тремя электронно-лучевыми пушками для
оплавления слитков [4], по режимам, рассчитанным
с помощью математической модели теплофизичес-
Рис. 3. Микроструктура ( 100) слитка титана марки ВТ6
Рис. 4. Скан центральной части слитка диаметром 600 мм; I –
интенсивность отраженного сигнала
Рис. 5. Процесс оплавления слитка титана диаметром 600 мм
Т а б л и ц а 2 . Содержание химических элементов в оп-
лавленном слое слитка диаметром 600 мм титанового спла-
ва ВТ6, полученного способом ЭЛП
Место
отбора
проб на
слитке
Средние значения концентрации элементов
в оплавленном слое, %
Al V Fe O H N
Верх 5,77 3,88 0,13 0,09 0,0007 0,015
Середина 5,81 3,89 0,15 0,08 0,0008 0,015
Низ 5,69 3,86 0,15 0,09 0,0007 0,016
ГОСТ
19807—91
5,3… 6,8 3,5… 5,3 <0,30 <0,15 <0,015 <0,04
17
ких процессов в слитке и процессов испарения ле-
гирующих элементов с поверхности ванны жидкого
металла при электронно-лучевой обработке [5].
Так, слиток диаметром 600 мм подвергали элек-
тронно-лучевому оплавлению при удельной мощ-
ности нагрева 7,25 Вт/мм2 и угловой скорости вра-
щения от 0,0023 до 0,0042 рад/с. Глубина проплав-
ления поверхностного слоя при этом достигала 10 мм,
что обеспечивало полное устранение поверхност-
ных дефектов. При этом происходит изменение мас-
совых концентраций легирующих элементов алю-
миния и ванадия в оплавленном слое, однако их
содержание соответствует требованиям стандартов
(табл. 2).
Макроструктура оплавленного слоя отличается
отсутствием пор, несплошностей и зоны термичес-
ких напряжений по границе оплавленного слоя и
основы слитка, а микроструктура оплавленного
слоя является характерной для литого металла с
более тонким строением по сравнению с основной
структурой слитка, что в свою очередь обусловлива-
ется более высокими скоростями кристаллизации оп-
лавленного слоя. Шероховатость поверхности слитка
после оплавления соответствовала классу 3…4 при
волнистости поверхности, равной 0,2…0,6 мм (рис. 6).
Проведены механические испытания образцов,
взятых вдоль диаметра слитков в их поперечном
сечении. Средние значения временного сопротивле-
ния σв, предела текучести σ0,2, относительного уд-
линения δ и поперечного сужения ψ приведены в
табл. 3.
Анализ результатов механических испытаний
слитков титанового сплава ВТ6, полученного спо-
собом ЭЛП, показал повышенную технологическую
пластичность в сравнении со слитками ВДП. Сле-
дует отметить, что с точки зрения последующей ков-
ки и прокатки характеристики пластичности явля-
ются более важными для слитков, поскольку с их
повышением уменьшается вероятность образования
трещин при горячей деформации. Прочностные
свойства не столь важны, так как рабочие характе-
ристики металла формируются в процессе пласти-
ческой деформации и последующей термообработки.
С целью изучения качества титановых слитков
проведены комплексные исследовательские работы
по изготовлению полуфабрикатов в виде поковок
из слитков сплава титана ВТ6, полученных спосо-
бом ЭЛП.
Структура и механические свойства поковок из
титановых сплавов зависят от параметров дефор-
мации и могут изменяться в широких пределах.
Вместе с тем особенocтями полуфaбpикaтoв, полу-
ченных с помощью ковки, являются более значи-
тельная неоднородность и нестабильность структу-
ры и механических свойств, объясняющиеся широ-
ким диапазоном параметров деформации в преде-
лах каждой поковки. Поэтому стабильное обеспе-
чение требуемого качества кованых полуфабрика-
тов, как правило, является более сложной задачей,
чем требуемого качества полуфабрикатов, изготовля-
емых другими способами пластической деформации.
Из слитков титанового сплава ВТ6, выплавлен-
ного способом ЭЛП с промежуточной емкостью, по-
лучена поковка диаметром 870 160 мм (рис. 7) для
диска компрессора газотурбинной установки.
Для получения поковки из сплава титана ВТ6 ис-
пользовали универсальный гидравлический пресс.
Рис. 6. Оплавленные слитки диаметром 600 мм титанового спла-
ва ВТ6
Т а б л и ц а 3 . Механические характеристики слитка из
титанового сплава ВТ6 диаметром 600 мм
Способ
плавки
σв, МПа σ0,2, МПа δ, % ψ, %
KCV,
Дж/см
2
ЭЛП 885 841 8,2 27,2 39,0
ВДП 900 850 6,5 21,0 28,0
Рис. 7. Поковка диаметром 8705160 мм из титанового сплава
ВТ6
Т а б л и ц а 4 . Температурный интервал пластической
деформации титанового сплава ВТ6
Температу-
ра превра-
щения, °С
Температура ковки, начала (не выше)/
конца (не ниже), °С
слитка
деформированной
заготовки
950 1050 850 1000 850
18
Ковку слитка выполняли под прессом усилием
25 МН. Во избежание резкого захолаживания по-
верхности деформируемого металла ковочный боек
нагревали до значения температуры не ниже
250…300 °С. Защитно-смазочные покрытия не при-
меняли для исключения вырыва заготовки. Объем
заготовки определяли по сумме объемов поковки и
отходов. При этом объем отходов составлял до 10 %
объема поковки.
Термомеханические режимы пластической де-
формации установлены исходя из технологических
характеристик деформируемого сплава с учетом
температуры фазового превращения, необходимых
механических свойств и других требований (табл. 4).
На поверхности поковки из сплава ВТ6 при ви-
зуальном осмотре трещин, расслоений, включений,
а также участков ликвационного происхождения не
обнаружено (рис. 8).
Макроструктура поковки диаметром 870 мм ти-
танового сплава ВТ6, определяемая на образцах,
вырезанных в хордовом направлении, соответству-
ет баллу 7 по 10-бальной шкале ВИАМ 1054—76
(рис. 9). Такой размер зерна согласуется с требова-
ниями стандарта, согласно которому размер зерна
не должен превышать 9 баллов.
В макроструктуре поковки отсутствуют трещи-
ны, расслоения, пустоты, плены, металлические и
неметаллические включения, видимые невооружен-
ным глазом.
Микроструктура поковки соответствует типу
3…4 по 9-типной шкале микроструктур ОСТ1
90197—89 для сплава ВТ6 (рис. 10), что удовлетво-
ряет требованиям стандартов.
Режимы термической обработки поковки из
сплава ВТ6 выбраны ранее [6, 7]. Поковку подвер-
гали термической обработке (двойному отжигу) по
следующей схеме: нагрев при 950 °С, выдержка 2 ч,
охлаждение на воздухе, затем нагрев при 550 °С,
выдержка 3 ч, охлаждение на воздухе.
В табл. 5 приведены механические свойства по-
ковки диаметром 870 160 мм из титанового сплава
ВТ6 после термической обработки.
Испытание на растяжение производили на об-
разцах диаметром 5 мм с пятикратной расчетной
длиной. Форма и размеры образцов, а также мето-
дика испытаний на растяжение соответствовали тре-
бованиям ГОСТ 1497—61. Скорость перемещения
захватов при испытании на растяжение (при холос-
том ходе машины) составляла 15 мм/мин.
Форма и размеры образцов, а также методика
определения ударной вязкости соответствовали тре-
бованиям ГОСТ 9454—60.
Контроль твердости производили на прессе Бри-
нелля. Методика испытаний соответствовала требо-
ваниям ГОСТ 9012—59.
Как видно из табл. 5, крупногабаритная поковка
диаметром 870 160 мм титанового сплава ВТ6 по
механическим свойствам удовлетворяет требовани-
ям стандарта.
Исследования показали, что свойства диска ди-
аметром 870 160 мм из титанового сплава ВТ6, из-
готовленного из слитка, выплавленного по разра-
ботанной технологии ЭЛП, отвечают всем требова-
Рис. 8. Диск диаметром 870 150 мм из титанового сплава ВТ6
Рис. 9. Макроструктура поковки титанового сплава ВТ6
Рис. 10. Микроструктура ( 500) поковки титанового сплава
ВТ6
Т а б л и ц а 5 . Механические свойства поковки титанового
сплава ВТ6
№
образца
σв, МПа δ, % ψ, %
KCU,
Дж/см
2 HB
1 950 12 42 11,3 270
ОСТ
1.90197—89
950… 1150 ≥10 ≥30 ≥4 269…363
19
ниям, предъявляемым промышленностью к качест-
ву титановых сплавов (табл. 3).
Таким образом, технологические процессы
ЭЛП, разработанные в ИЭС им. Е. О. Патона, поз-
воляют получать высококачественные слитки тита-
на и его сплавов с однородной бездефектной струк-
турой, которые в дальнейшем могут быть исполь-
зованы для нужд энергетического машиностроения.
1. Электронно-лучевая плавка титана / Б. Е. Патон, Н. П. Три-
губ, С. В. Ахонин, Г. В. Жук. – Киев: Наук. думка,
2006. – 250 с.
2. Производство крупногабаритных слитков жаропрочных
сплавов на основе титана способом ЭЛП / Н. П. Тригуб,
В. А. Березос, В. А. Крыжановский, А. Ю. Северин //
Современ. электрометаллургия. – 2010. – № 3. –
С. 11—14.
3. Электронно-лучевая установка УЭ-185 для оплавления
поверхностного слоя слитков / Н. П. Тригуб, Г. В. Жук,
А. Н. Пикулин и др. // Там же. – 2003. – № 3. –
С. 12—14.
4. Патон Б. Е., Тригуб Н. П., Ахонин С. В. Электронно-
лучевая плавка тугоплавких и высокореакционных метал-
лов. – Киев: Наук. думка, 2008. – 311 с.
5. Электронно-лучевая плавка / Б. Е. Патон, Н. П. Три-
губ, Д. А. Козлитин и др. – Киев: Наук. думка, 1997. –
268 с.
6. Колачев Б. А., Ливанов В. А., Елагин В. И. Металлове-
дение и термическая обработка цветных металлов и спла-
вов. – М.: Металлургия, – 1981. – 416 с.
7. Вульф Б. К. Термическая обработка титановых сплавов. –
М.: Металлургия, 1969. – 375 с.
Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, Киев
Поступила 12.11.2012
http://www.vsmpo.ru
ОАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА»
и Boeing договорились о расширении
совместного предприятия и сотрудничества
в сфере НИОКР
Крупнейший в России производитель титана – корпорация ВСМПО-АВМСМА, входящая в Рос-
технологии, и американская компания Boeing подписали меморандум о расширении сотрудничества
в сфере поставок титана за счет увеличения мощностей совместного предприятия на Урале. Стороны
также продолжат сотрудничество в сфере НИОКР, в частности, по разработке новых сплавов и
технологий.
Сегодня стороны ведут совместную работу по созданию двух новых сплавов, которые могут быть
использованы для нужд российской аэрокосмической индустрии. За последние годы Boeing и
ВСМПО-АВИСМА разработали в совместном инновационном центре три новые технологии. Так,
высокопрочный титановый сплав Ti5553, разработанный ВСМПО-АВИСМА, позволяет существен-
но снизить вес самолета, что обеспечивает экономию топлива. Это, в свою очередь, повышает рен-
табельность и безопасность авиаперевозок и оказывает положительное влияние на экологию. Тита-
новый сплав Ti5553 применяется в деталях самолета Boeing-787 Dreamliner и может использоваться
в последующих программах.
Корпорация «Ростехнологии» является важным и надежным партнером Boeing уже долгие годы.
Вместе достигнуты результаты, позволяющие расти бизнесу обеих компаний и еще больше увеличить
взаимовыгодное сотрудничество.
Также Boeing и ВСМПО-АВИСМА расширят совместное предприятие Ural Boeing Manufacturing
(UBM), что обеспечит увеличение производительности механообработки тележек шасси самолетов Boeing
737. Совместное предприятие приобрело четыре новейших высокотехнологичных станка, установка
которых запланирована на 2013 год. Они будут использоваться для поддержки роста объемов
выпуска самого популярного в истории авиации коммерческого самолета Boeing 737.
«Сотрудничество с лидером мирового гражданского самолетостроения требует соблюдения
технических характеристик, показателей качества и технико-экономических требований на уровне
высших мировых стандартов, – отметил генеральный директор корпорации ВСМПО-АВИСМА
Михаил Воеводин. – Благодаря НИОКР и применению самых современных технологий управления
производством стоимость деталей из титана снижается, они становятся доступны для использования
в гражданском авиастроении. В прошлом титан был доступен только для продукции оборонного
назначения».
В 2012 году корпорация ВСМПО-АВИСМА произвела 29,5 тыс. т титана, 18 % которого было
поставлено Boeing. На данный момент российское предприятие обеспечивает до 40 % потребностей
американской компании в этом металле.
20
|