Какое свойство делает титановые сплавы особенно ценными по созданию летательных аппаратов
D) 0,8
10. Какие железоуглеродистые сплавы называют чугунами?
А) содержащие углерода более 0,8%
В) содержащие углерода более 4,3%
С) содержащие углерода более 0,02%
D) содержащие углерода более 2,14%
Тестовое задание.
К теме «Термическая обработка металлов и сплавов»
1. Какой температуре отвечают критические точки А3, железоуглеродистых сталей.
А) 727 0С
В) 727…1147 0С в зависимости от содержания углерода
С) 727…911 0С в зависимости от содержания углерода
D) 1147 0С
2. Что означает точка Ас3?
А) температурную точку начала распада мартенсита
В) температурную точку начала превращения аустенита в мартенсит
С) температуру критической точки перехода перлита в аустенит при неравномерном нагреве.
D) температуру критической точки, выше которой при неравномерном нагреве доэвтектоидные стали приобретают аустенитную структуру
3. Что такое закаливаемость?
А) Глубина проникновения закаленной зоны.
В) Процесс образования мартенсита
С) Способность металла быстро прогреваться на всю глубину
D) Способность металла повышать твердость при закалке
4. Чем достигается сквозная прокаливаемость крупных деталей
А) Многократной закалкой
В) Применением при закалке быстродействующих охладителей
С) Обработкой после закалки холодом.
D) Применением для их изготовления легированных сталей.
5. Как называется термическая обработки, состоящая в нагреве закаленной стали ниже А1, выдержке и последующем охлаждении?
А) Отжиг
В) Аустенизация
С) Отпуск
D) Нормализация
6. При каком виде отпуска закаленное изделие приобретает наибольшую пластичность?
А) При низком отпуске
В) При высоком отпуске
С) Пластичность стали является ее природной характеристикой и не зависит от вида отпуска.
D) При среднем отпуске
7. Как называется термическая обработка, состоящая из закалки и высокого отпуска?
А) Нормализация
В) Улучшение
С) Сфероидизация
D) Полная закалка
8. Как называется обработка, состоящая в длительной выдержке закаленного сплава при комнатной температуре или при высоком нагреве?
А) Рекристаллизация
В) Нормализация
С) Высокий отпуск
D) Старение
9. Как называется обработка, состоящая в насыщении поверхности стали углеродом?
А) Цементация
В) Нормализация
С) Улучшение
D) Цианирование
10. Что такое карбюризатор?
А) Вещество, служащее источником углерода при цементации.
В) Карбиды легирующих элементов.
С) Устройство для получения топливовоздушной среды
D) Смесь углекислых солей.
Тестовое задание.
К теме «Классификация и маркировка сталей и сплавов»
1. Какая из приведенных в ответах сталей относится к заэвтектоидным?
А) ст. 1 кп
В) У 10А
С) 10 пс
D) А 11
2. Какой из признаков может характеризовать кипящую сталь?
А) Низкое содержание кремния
В) Высокая пластичность отливки
С) Низкая пластичность
D) Низкое содержание марганца
3. Какую сталь называют кипящей (сталь 3кп)?
А) Сталь, обладающую повышенной прочностью
В) Сталь, доведенную до температуры кипения.
С) Сталь, раскисленную марганцем, кремнием и алюминием
D) Сталь, раскисленную только марганцем
4. К какой категории по качеству принадлежит Сталь 6сп?
А) К высококачественным сталям
В) К особовысококачественным сталям
С) К качественным сталям
D) К сталям обыкновенного качества
5. К какой категории по качеству принадлежит сталь 0,8 кп?
А) К сталям обыкновенного качества
В) К качественным сталям
С) К высококачественным сталям
D) К особовысококачественным сталям
6. Какие стали называются автоматными?
А) Стали, предназначенные для изготовления ответственных пружин, работающих в автоматических устройствах.
В) Стали, длительно работающие при цикловом знакопеременном нагружении
С) Стали с улучшенной обрабатываемостью резанием, имеющие повышенное содержание серы или дополнительно легированные свинцом, селеном или кальцием.
D) Инструментальные стали, предназначенные для изготовления металлорежущего инструмента, работающего на станках – автоматах
7. К какой группе материалов относится сплав марки А 20?
А) К углеродистым инструментальным сталям
В) К углеродистым качественным конструкционным сталям
С) К сталям с высокой обрабатываемостью резанием
D) К сталям обыкновенного качества
8. К какой группе материалов относится сплав марки АС40? Каков его химический состав?
А) Высококачественная конструкционная сталь. Содержит около 0.4% углерода и около 1% кремня.
В) Антифрикционный чугун. Химический состав в марке не отображен.
С) Конструкционная сталь, легированная азотом и кремнием. Содержит около 0.4% углерода.
D) Автоматная сталь. Содержит около 0.4% углерода, повышенное кол-во серы, легированная свинцом
9. Какие металлы называют жаростойкими?
А) Металлы, способные сопротивляться часто чередующемся нагреву и охлаждению.
В) Металлы, способные сопротивляться коррозионнаму воздействию газа при высоких температурах.
С) Металлы, способные сохранять структуру мартенсита при высоких температурах.
D) Металлы, способные длительное время сопротивляться деформированию и разрушению при повышенных температурах.
10. Какие металлы называют жаропрочными?
А) Металлы, способные сохранять структуру мартенсита при высоких температурах.
В) Металлы, способные сопротивляться коррозионному воздействию газа при высоких температурах.
С) Металлы, способные длительное время сопротивляться деформированию и разрушению при повышенных температурах.
D) Металлы, способные сопротивляться часто чередующимся нагреву и охлаждению.
Тестовое задание.
К теме «Цветные металлы и сплавы»
1. Каким из приведенных в ответах свойств характеризуется медь?
А) Низкой температурой плавления (651 0С), низкой теплопроводностью, низкой плотностью (1740 кг/м3)
В) Низкой температурой плавления (327 0С), низкой теплопроводностью, высокой плотностью (11600 кг/м3)
С) Высокой температурой плавления (1083 0С), высокой теплопроводностью, высокой плотностью (8940 кг/м3)
D) Высокой температурой плавления (1665 0С), высокой теплопроводностью, высокой плотностью (4500 кг/м3)
2. Что такое латунь?
А) Сплав меди с цинком
В) Сплав железа с никелем
С) Сплав меди с оловом
D) Сплав аллюминия с кремнием.
3. Как называется сплав марки Л62? Каков его химический состав?
А) Литейная сталь, содержащая 0,62%С
В) Литейный алюминиевый сплав, содержащий 62% Al
С) Сплав меди с цинком, содержащий 62% Cu
D) Сплав бронзы с медью, содержащий 62% бронзы
4. Как называются сплавы с другими элементами (кремнием, алюминием, оловом, бериллием и т.д.)
А) Бронзы
В) Латунь
С) Инвары
D) Баббиты
5. Каковы основные характеристики алюминия?
А) Малая плотность, низная теплопроводность, низкая коррозионная стойкость.
В) Высокая плотность, высокая теплопроводность, высокая коррозионная стойкость
С) Малая плотность, высокая теплопроводность, высокая коррозионная стойкость
D) Малая плотность, высокая теплопроводность, низкая коррозионная стойкость
6. Как называется сплав марки Д16? Каков его химический состав?
А) Баббит, содержащий 16% олова
В) Латунь, содержащая 16% цинка
С) Сталь, содержащая 16% меди
D) Деформируемый алюминиевый сплав, упрочняемый термообработкой – дуралюмин, состав устанавливают по стандарту.
7. К какой группе металлов относится титан?
А) К благородным
В) К редкоземельным
С) К тугоплавким
D) К легкоплавким
8. Какое свойство делает титановые сплавы особенно ценными по созданию летательных аппаратов?
А) Низкая плотность
В) Высокая абсолютная прочность
С) Высокая химическая стойкость
D) Высокая удельная прочность
9. Что такое баббиты?
А) латунь с двухфазной структурой
В) Литейный алюминиевый сплав
С) Антифрикционный сплав
D) Бронза, упрочненная железом и марганцем
10. Какой из приведенных материалов в ответах предпочтителен для изготовления быстроходных подшипников скольжения?
А) Бр 05Ц5С5
В) АО9-2
С) АЧС-3
D) ЛЦ16КЧ
Тестовое задание.
К теме «Металлы и сплавы с особыми свойствами и электротехнические материалы» (!)
1. Какой материал называют твердой медью?
А) Электролитическую медь
В) Медный сплав, содержащий легирующие элементы, повышающие твердость
С) Медь, упрочненную холодной пластической деформацией
D) Медный штеин.
2. Какой материал называют мягкой медью?
А) Медь после огневого рафинирования
В) Медный сплав, содержащий легирующие элементы, снижающие твердость
С) Электролитическую медь
D) Отожженную медь.
3. Как влияют растворимые в меди примеси на ее электропроводимость?
А) Электропроводность меди не зависит от примесей
В) Все примеси снижают электропроводность
С) Все примеси повышают электропроводность
D) Примеси, обладающие меньшими, чем медь, удельнымэлектросопротивлением (например, серебро) повышает электропроводность, остальные – снижают
4. Что такое нихром? Каково его назначение?
А) Жаростойкий сплав на основе никеля. Используется для изготовления нагревательных элементов.
В) Диэлектрический материал. Используется для изготовления электроизоляторов.
С) Железоникелевый сплав с высокой магнитной проницаемостью используется в слаботочной технике
D) Высокохромистый инструментальный материал. Используется для изготовления штампового инструмента.
5. Какие материалы называют диэлектриками?
А) Материалы, поляризирующиеся в электрическом поле.
В) Материалы с обратной зависимостью электросопротивления от температуры
С) Материалы с неметаллическими межатомными связями
D) Материалы с аморфной структурой
6. Что такое диэлектрическая проницаемость?
А) Мера нагревостойкости диэлектрика
В) Мера диэлектрических потерь
С) Мера электрической прочности диэлектрика
D) Мера поляризации диэлектрика
7. Что такое электрическая прочность?
А) Величина напряжения в момент пробоя
В) Направленность электрического поля в момент пробоя
С) Максимальная величина тока, при которой возможна длительная эксплуатация материала
D) Мера способности материала сопротивляться одновременному воздействию тока и механической нагрузке
8. Где используют магнитно-твердые материалы?
А) Для изготовления магнитопроводов токов высокой частоты
В) Для изготовления электромагнитов
С) Для изготовления постоянных магнитов
D) Для изготовления магнитопроводов постоянного или слабо пульсирующего тока
9. Какие материалы называют магнитно-мягкими?
А) Мартенситные стали
В) Литые высококоэрцитивные сплавы
С) Материалы с широкой петлей гистерезиса
D) Материалы с малым значением коэрцитивной силы
10. Для каких целей применяют электротехнические стали?
А) Для изготовления постоянных магнитов
В) Для изготовления приборов, регулирующих сопротивления электрических цепей
С) Для магнитопроводов, работающих в полях промышленной частоты
D) Для передачи электической энергии на значительные расстояния
Тестовое задание.
К теме «Инструментальные материалы»
1. К какому классу по равновесной структуре относятся быстрорежущие стали?
А) К заэвтектоидным сталям
В) К эвтектоидным сталям
С) К доэвтектоидным сталям
D) К ледебуритным сталям
2. До каких, ориентировочно, температур следует нагревать быстрорежущие стали при закалке?
А) 750…800 0С
В) 1200…1300 0С
С) 1400…1500 0С
D) 800…900 0С
3. Почему при закалке быстрорежущей стали применяют ступенчатый нагрев?
А) При ступенчатом нагреве обеспечивается лучшая растворимость карбидов
В) Ступенчатый нагрев позволяет предотвратить появление в нагреваемом изделии трещин (сталь обладает низкой теплопроводностью)
С) При ступенчатом нагреве легирующие элементы распределяются по сечению изделия более равномерно
D) Ступенчатый нагрев позволяет предотвратить рост аустенитного зерна
4. Почему быстрорежущие стали при закалке нагревают до t значительно более высоких, чем, например, углеродистые стали?
А) В быстрорежущих сталях перлитно-аустенитное превращение протекает при более высоких температурах
В) При высоком нагреве более полно растворяются вторичные карбиды и образуется высоколегированный аустенит
С) При высоком нагреве полностью растворяются первичные и вторичные карбиды
D) При высоком нагреве происходит укрупнение аустенитного зерна
5. Какой из перечисленных в ответах технологических методов применяют для получения твердых сплавов?
А) Обработку сверхвысоким давлением в сочетании с высоким нагревом
В) Порошковую металлургию
С) Литье с последующей термической обработкой
D) Термомеханическую обработку
Тестовое задание.
К теме «Неметаллические и композиционные материалы»
1. Какие вещества называют полимерами?
А) Вещества полученные полимеризацией низкомолекулярных соединений
В) Высокомолекулярные соединения, основная молекулярная цепь которых, состоит из атомов углерода
С) Высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большего числа мономерных звеньев
D) Органистическое соединение, состоящее из большего числа одинаковых по химическому составу мономеров
2. Какой из наполнителей пластмасс: слюдяная мука, асбестовые волокна, стеклянные нити – полимерный материал?
А) Ни один из названых материалов не полимер
В) Стеклянные нити
С) Асбестовые волокна и слюдяная мука
D) Все названные наполнители – полимеры
3. В основной цепи полимера, кроме углерода, присутствуют атомы фтора и хлора. Какое из свойств, перечисленных в ответах, можно ожидать у полимерного материала?
А) Повышенную газонепроницаемость
В) Высокую химическую стойкость
С) Повышенную эластичность
D) Высокие диэлектрические свойства
4. Какие полимерные материалы называют термопластичными?
А) Материалы, обратно затвердевающие в результате охлаждения без участия химических реакций
В) Материалы с редкосетчатой структурой макромолекул
С) Материалы, формируемые при повышенных температурах
D) Материалы, необратимо затвердевающие в результате химических реакций
5. Какие материалы называют пластмассами?
А) Материалы органической или неорганической природы, обладающие высокой пластичностью
В) Высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из большего числа мономерных звеньев
С) Искусственные материалы на основе природных или синтетических полимерных связующих
D) Материалы, получаемые посредством реакций полимеризации или поликонденсации
6. Что такое текстолит?
А) Ненаполненная пластмасса на основе термопластичных полимеров
В) Пластмасса с наполнителем из направленных органических волокон
С) Пластмасса на основе термореактивного полимера с наполнителем из хлопчатобумажной ткани
D) Термореактивная пластмасса с наполнителем из стеклоткани
7. Для каких, из перечисленных в ответах, целей может быть использован гетинакс?
А) Для изготовления устройств гашения электрической дуги
В) Для изготовления панелей распределительных устройств низкого напряжения
С) Для изготовления прозрачных колпаков электрических приборов
D) Для изготовления подшипников скольжения микроэлектродвигателей
8. Для изделий какого типа возможно применение гетинакса?
А) Внутренняя облицовка салона самолета
В) Антенный обтекатель самолета
С) Наружная теплозащита космического аппарата
D) Остекление кабины самолета
9. Какой из перечисленных в ответах материалов предпочтителен для изготовления подшипников скольжения?
А) Фторопласт
В) Ударопрочный полистирол
С) Фенопласт – 4
D) Асбоволокнит
10. Какой из перечисленных в ответах материалов предназначен для изготовления тормозных накладок?
А) Текстолит
В) Винипласт
С) Асботекстолит
D) Стекловолокно
11. Какой материал называется композиционным?
А) Материал, составленный различными компонентами, разделенными в нем ярко выраженными границами
В) Материал, структура которого представлена матрицей и упрочняющими фазами
С) Материал, состоящий из различных полимеров
D) Материал, в основных молекулярных цепях которого содержатся неорганические элементы, сочетающиеся с органическими радикалами
12. Какие композиционные материалы называют диспереноупрочненными?
А) Материалы, упрочненные частицами второй фазы, выделившимися при старении
В) Материалы, упрочненные полностью растворимыми в матрице частицами второй фазы
С) Материалы, упрочненные нуль-мерными наполнителями
D) Материалы, упрочненные одномерными наполнителями
13. Как зависит прочность дисперно-упрочненных композиционных материалов от содержания наполнителя?
А) Если наполнитель по прочности превосходит матрицу, то увеличение его содержания приведет к повышению прочности, в противном случае – к понижению
В) С увеличением содержания наполнителя прочность растет
С) Прочность мало зависит от содержания наполнителя, но определяется его дисперсностью
D) Прочность зависит, в основном, от расстояния между частицами наполнителя и их дисперсности
14. Каким методом получают дисперсно-упрочненные композиционные материалы?
А) Методом обработки давлением
В) Самораспространяющимся синтезом
С) Методом порошковой металлургии
D) Литьем под давлением
15. Как влияет увеличение объемного содержания волокнистого наполнителя на прочность композиционного материала?
А) Прочность не зависит от содержания наполнителя
В) Влияние на прочность не однозначно
С) Прочность растет
D) Прочность снижается
Ключи к тестам:
| Электронное строение и классификация материалов1. В 2. В 3. А 4. D 5. С 6. С 7. D 8. В 9. D 10. АКлассификация и маркировка металлов и сплавов 1. В 2. А 3. D 4. D 5. В 6. С 7. С 8. D 9. В 10. С Неметаллические и композиционные материалы 1. C 2. D 3. B 4. A 5. C 6. C 7. B 8. A 9. A 10. C 11. A 12. C 13. D 14. C 15. B | Механические свойства, деформация материалов1. D 2. А 3. D 4. D 5. B 6. B 7. A 8. B 9. C 10. BЦветные металлы и сплавы 1.С 2. А 3. С 4. А 5. С 6. D 7. С 8. D 9. С 10. В | Железоуглеродистые сплавы 1. С 2. С 3. D 4. А 5. С 6. D 7. В 8. D 9. D 10. DМеталлы и сплавы с особыми свойствами и электротехнические материалы1. С 2. D 3. В 4. А 5. А 6. D 7. В 8. С 9. D 10.С | Термическая обработка металлов и сплавов 1. С 2. D 3. D 4. D 5. С 6. В 7. В 8. D 9. А 10. АИнструментальные материалы 1. D 2. B 3. B 4. B 5. B |
ТЕСТЫдисциплина «Материаловедение»
Источник
Одним из самых распространенных элементов, который находится в земле, можно назвать титан. Согласно результатам проведенных исследований, он занимает 4-е место по степени распространенности, уступая лидирующие позиции алюминию, железу и магнию. Несмотря на столь большое распространение, титан стал использоваться в промышленности лишь в 20 веке. Титановые сплавы во многом повлияли на развитие ракетостроения и авиации, что связано с сочетанием малой плотности с высокой удельной прочностью, а также коррозионной стойкостью. Рассмотрим все особенности данного материала подробнее.
Титановые сплавы
Общая характеристика титана и его сплавов
Именно основные механические свойства титановых сплавов определяют их большое распространение. Если не уделять внимание химическому составу, то все титановые сплавы можно охарактеризовать следующим образом:
- Высокая коррозионная стойкость. Недостатком большинства металлов можно назвать то, что при воздействии высокой влажности на поверхности образуется коррозия, которая не только ухудшает внешний вид материала, но и снижает его основные эксплуатационные качества. Титан менее восприимчив к воздействию влажности, чем железо.
- Хладостойкость. Слишком низкая температура становится причиной того, что механические свойства титановых сплавов существенно снижаются. Часто можно встретить ситуацию, когда эксплуатация при отрицательных температурах становится причиной существенного повышения хрупкости. Титан довольно часто применяется при изготовлении космических кораблей.
- Титан и титановые сплавы имеют относительно низкую плотность, что существенно снижает вес. Легкие металлы получили широкое применение в самых различных отраслях промышленности, к примеру, в авиастроении, строительстве небоскребов и так далее.
- Высокая удельная прочность и низкая плотность – характеристики, которые довольно редко сочетаются. Однако именно за счет подобного сочетания титановые сплавы сегодня получили самое широкое распространение.
- Технологичность при обработке давлением определяет то, что сплав применяется часто в качестве заготовки при прессовании или другом виде обработки.
- Отсутствие реакции на воздействие магнитного поля также назовем причиной, по которой рассматриваемые сплавы получили широкое применение. Часто можно встретить ситуацию, когда проводится производство конструкций, при работе которых образуется магнитное поле. Применение титана позволяет исключить вероятность возникновения связи.
Эти основные преимущества титановых сплавов определили их достаточно большое распространение. Однако, как ранее было отмечено, многое зависит от конкретного химического состава. Примером можно назвать то, что твердость изменяется в зависимости от того, какие именно вещества применяются при легировании.
Важно, что температура плавления может достигать 1700 градусов Цельсия. За счет этого существенно повышается устойчивость состава к нагреву, но также усложняется процесс обработки.
Виды титановых сплавов
Классификация титановых сплавов ведется по достаточно большому количеству признаков. Все сплавы можно разделить на несколько основных групп:
- Высокопрочные и конструкционные – прочные титановые сплавы, которые обладают также достаточно высокой пластичностью. За счет этого они могут применяться при изготовлении деталей, на которые оказывается переменная нагрузка.
- Жаропрочные с низкой плотностью применяются как более дешевая альтернатива жаропрочным никелевым сплавам с учетом определенного температурного интервала. Прочность подобного титанового сплава может варьироваться в достаточно большом диапазоне, что зависит от конкретного химического состава.
- Титановые сплавы на основе химического соединения представляют жаропрочную структуру с низкой плотностью. За счет существенного снижения плотности вес также снижается, а жаропрочность позволяет использовать материал при изготовлении летательных аппаратов. Кроме этого с подобной маркой связывают также высокую пластичность.
Маркировка титановых сплавов проводится по определенным правилам, которые позволяют определить концентрацию всех элементов. Рассмотрим некоторые из наиболее распространенных разновидностей титановых сплавов подробнее.
Сферы из титанового сплава
Рассматривая наиболее распространенные марки титановых сплавов, следует обратить внимание ВТ1-00 и ВТ1-0. Они относятся к классу технических титанов. В состав данного титанового сплава входит достаточно большое количество различных примесей, которые определяют снижение прочности. Однако за счет снижения прочности существенно повышается пластичность. Высокая технологическая пластичность определяет то, что технический титан можно получить даже при производстве фольги.
Очень часто рассматриваемый состав сплава подвергается нагартовке. За счет этого повышается прочность, но существенно снижается пластичность. Многие специалисты считают, что рассматриваемый метод обработки нельзя назвать лучшим, так как он не оказывает комплексного благоприятного воздействия на основные свойства материала.
Сплав ВТ5 довольно распространен, характеризуется применением в качестве легирующего элемента исключительно алюминия. Важно отметить, что именно алюминий считается самым распространенным легирующим элементом в титановых сплавах. Это связано с нижеприведенными моментами:
- Применение алюминия позволяет существенно повысить модули упругости.
- Алюминий также позволяет повысить значение жаропрочности.
- Подобный металл один из самых распространенных в своем роде, за счет чего существенно снижается стоимость получаемого материала.
- Снижается показатель водородной хрупкости.
- Плотность алюминия ниже плотности титана, за счет чего введение рассматриваемого легирующего вещества позволяет существенно повысить удельную прочность.
В горячем состоянии ВТ5 хорошо куется, прокатывается и штампуется. Именно поэтому его довольно часто применяют для получения поковки, проката или штамповки. Подобная структура может выдержать воздействие не более 400 градусов Цельсия.
Титановый сплав ВТ22 может иметь самую различную структуру, что зависит от химического состава. К эксплуатационным особенностям материала можно отнести следующие моменты:
- Высокая технологическая пластичность при обработке давлением в горячем состоянии.
- Применяется для изготовления прутков, труб, плиты, штамповок, профиля.
- Для сваривания могут использоваться все наиболее распространенные методы.
- Важным моментом является то, что после завершения процесса сварки рекомендуется проводить отжиг, за счет чего существенно повышаются механические свойства получаемого шва.
Существенно повысить эксплуатационные качества титанового сплава ВТ22 можно путем применения сложной технологии отжига. Она предусматривает нагрев до высокой температуры и выдержки в течение нескольких часов, после чего проводится поэтапное охлаждение в печи также с выдержкой в течение длительного периода. После качественного проведения отжига сплав подойдет для изготовления высоконагруженных деталей и конструкций, которые могут нагреваться до температуры более 350 градусов Цельсия. Примером можно назвать элементы фюзеляжа, крыла, детали системы управления или крепления.
Титановый сплав ВТ6 сегодня получил самое широкое распространение за рубежом. Назначение подобного титанового сплава заключается в изготовлении баллонов, которые могут работать под большим давлением. Кроме этого, согласно результатам проведенных исследований, в 50% случаев в авиакосмической промышленности применяется титановый сплав, который по своим эксплуатационным качествам и составу соответствует ВТ6. Стандарт ГОСТ сегодня практически не применяется за рубежом для обозначения титановых и многих других сплавов, что следует учитывать. Для обозначения применяется своя уникальная маркировка.
ВТ6 обладает исключительными эксплуатационными качествами по причине того, что в состав добавляется также ванадий. Этот легирующий элемент характеризуется тем, что повышает не только прочность, но и пластичность.
Данный сплав хорошо деформируется в горячем состоянии, что также можно назвать положительным качеством. При его применении получают трубы, различные профили, плиты, листы, штамповки и многие другие заготовки. Для сваривания можно применять все современные методы, что также существенно расширяет область применения рассматриваемого титанового сплава. Для повышения эксплуатационных качеств также проводится термическая обработка, к примеру, отжиг или закалка. На протяжении длительного времени отжиг проводился при температуре не выше 800 градусов Цельсия, однако результаты проведенных исследований указывают на то, что есть смысл в повышении показателя до 950 градусов Цельсия. Двойной отжиг зачастую проводится для повышения сопротивления коррозионному воздействию.
Внешний вид титановых сплавов
Также большое распространение получил сплав ВТ8. В сравнении с предыдущим он обладает более высокими прочностными и жаропрочными качествами. Достигнуть уникальных эксплуатационных качеств смогли за счет добавления в состав большого количества алюминия и кремния. Стоит учитывать, что максимальная температура, при которой может эксплуатироваться данный титановый сплав около 480 градусов Цельсия. Разновидностью этого состава можно назвать ВТ8-1. Его основными эксплуатационными качествами назовем нижеприведенные моменты:
- Высокая термическая стабильность.
- Низкая вероятность образования трещин в структуре за счет обеспечения прочных связей.
- Технологичность при проведении различных процедур обработки, к примеру, холодной штамповки.
- Высокая пластичность вместе с повышенной прочностью.
Для существенно повышения эксплуатационных качеств довольно часто проводится двойной изотермический отжиг. В большинстве случаев данный титановый сплав применяется при производстве поковок, прудков, различных плит, штамповок и других заготовок. Однако стоит учитывать, что особенности состава не позволяют проводить сварочные работы.
Применение титановых сплавов
Рассматривая области применения титановых сплавов отметим, что большая часть разновидностей применяется в авиационной и ракетостроительной сферах, а также в сфере изготовления морских судов. Для изготовления деталей авиадвигателей другие металлы не подходят по причине того, что при нагреве до относительно невысоких температур начинают плавиться, за счет чего происходит деформация конструкции. Также увеличения веса элементов становится причиной потери КПД.
Применим материал при производстве:
- Трубопроводов, используемых для подачи различных веществ.
- Запорной арматуры.
- Клапанов и других подобных изделий, которые применяются в агрессивных химических средах.
- В авиастроении сплав применяется для получения обшивки, различных креплений, деталей шасси, силовых наборов и других агрегатов. Как показывают результаты проводимых исследований, внедрение подобного материала снижает вес примерно на 10-25%.
- Еще одной сферой применения является ракетостроение. Кратковременная работа двигателя, движение на большой скорости и вхождение в плотные слои становится причиной, по которой конструкция переживает серьезные нагрузки, способные выдержать не все материалы.
- В химической промышленности титановый сплав применяется по причине того, что он не реагирует на воздействие различных веществ.
- В судостроении титан хорош тем, что не реагирует на воздействие соленой воды.
В целом можно сказать, что область применения титановых сплавов весьма обширна. При этом проводится легирование, за счет чего существенно повышаются основные эксплуатационные качества материала.
Трубы из титановых сплавов
Термообработка титановых сплавов
Для повышения эксплуатационных качеств проводится термическая термообработка титановых сплавов. Данный процесс существенно усложняется по причине того, что перестроение кристаллической решетки поверхностного слоя проходит при температуре выше 500 градусов Цельсия. Для плавов марки ВТ5 и ВТ6-С довольно часто проводят отжиг. Время выдержки может существенно отличаться, что зависит от толщины заготовки и других линейных размеров.
Детали, изготавливаемые из ВТ14, на момент применения должны выдерживать температуру до 400 градусов Цельсия. Именно поэтому термическая обработка предусматривает закалку с последующим старением. При этом закалка требует нагрева среды до температуры около 900 градусов Цельсия, в то время как старение предусматривает воздействие среды с температурой 500 градусов Цельсия на протяжении более 12-и часов.
Индукционные методы нагрева позволяют проводить самые различные процессы термической обработки. Примером можно назвать отжиг, старение, нормализацию и так далее. Конкретные режимы термической обработки выбираются в зависимости от того, какие нужно достигнуть эксплуатационные характеристики.
Источник