Сплав на основе титана
Сплав используется для изготовления легких и прочных труб, применяемых при бурении глубоких скважин. Сплав содержит, мас.%: алюминий 4,0-6,0, молибден 2,0-4,0, медь 2,0-4,0, кремний 0,1-0,2, бор 0,05-0,1, никель 1,0-2,0, цирконий 0,1-0,2, титан - остальное. Повышается прочность сплава. 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, и касается составов сплавов на основе титана, которые могут быть использованы в нефтяной промышленности, в частности для изготовления легких и прочных труб, применяемых при бурении глубоких скважин.
Известен сплав на основе титана, содержащий следующие компоненты, мас.%: алюминий 0,5-12,0; молибден 0,5-40,0; медь 0,25-5,0; кремний 0,25-3,0; никель 0,25-5,0; цирконий 0,5-40,0; титан - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение прочности сплава.
Технический результат достигается тем, что в сплаве на основе титана, содержащем алюминий, молибден, медь, кремний, бор, никель, цирконий, компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: алюминий 4,0-6,0; молибден 2,0-4,0; медь 2,0-4,0; кремний 0,1-0,2; бор 0,05-0,1; никель 1,0-2,0; цирконий 0,1-0,2; титан - остальное.
В таблице приведены составы сплава.
Компоненты | Состав сплава, мас.%: | ||
1 | 2 | 3 | |
Алюминий | 4,0 | 5,0 | 6,0 |
Молибден | 4,0 | 3,0 | 2,0 |
Медь | 2,0 | 3,0 | 4,0 |
Кремний | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
Никель | 2,0 | 1,5 | 1,0 |
Цирконий | 0,1 | 0,15 | 0,2 |
Бор | 0,1 | 0,08 | 0,05 |
Титан | остальное | остальное | остальное |
Предел прочности, кг/мм2 | ˜130 | ˜125 | ˜125 |
Компоненты, входящие в состав сплава, проявляют себя следующим образом. Алюминий является α-стабилизатором. Молибден и кремний выполняют функцию β-стабилизаторов. Аллотропическое превращение Ti-Si происходит быстро и β-фаза закалкой не фиксируется. Цррконий является нейтральными упрочнитепем (упрочняет α и β-титан), образует раствор замещении. Никель способствует повышению твердости сплава. Бор измельчает структурные составляющие сплава.
Выплавку сплава на основе титана осуществляют в среде аргона (в медных водоохлаждаемых или графитовых тиглях с титановым гарниссажем), где источником тепла является дуга постоянного тока, возбуждаемая между дном тигля и расходуемым электродом, изготовленным путем холодного прессования губчатого титана с добавлением легирующих элементов.
Источник информации
1. GB 782564 А, С22С 14/00, 1957.
Сплав на основе титана, содержащий алюминий, молибден, медь, кремний, бор, никель, цирконий, отличающийся тем, что компоненты находятся при следующем соотношении, мас.%: алюминий 4,0-6,0, молибден 2,0-4,0, медь 2,0-4,0, кремний 0,1-0,2, бор 0,05-0,1, никель 1,0-2,0, цирконий 0,1-0,2, титан - остальное.