Титан ВТ6
ВТ6 - двухфазный (α+β) титановый деформируемый сплав системы Ti-Al-V по ГОСТ 19807-91, самый распространённый и массовый конструкционный титановый сплав в отечественной и мировой практике. В отличие от более легированного и прочного ВТ22, ВТ6 - точный аналог мирового стандарта Ti-6Al-4V (Grade 5, ASTM B265): составы и свойства сплавов практически совпадают, что делает ВТ6 универсальной заменой при работе с зарубежной документацией и наоборот.
Прочность сплава зависит от состояния поставки и вида полуфабриката. В отожжённом состоянии лист даёт временное сопротивление не менее 885 МПа при относительном удлинении не менее 8% (ГОСТ 22178-76), пруток в отожжённом состоянии - 835-885 МПа с относительным удлинением 6-8% и сужением 15-20% (ГОСТ 26492-85). После закалки и старения прочность прутка возрастает до 1080 МПа и выше при снижении пластичности (относительное удлинение 4-6%, сужение 12-20%). Штампованные заготовки в отожжённом состоянии показывают широкий разброс 950-1100 МПа с высокой пластичностью (удлинение 10-13%, сужение 35-60%), а отожжённая плита - 835-1080 МПа. Упрочнение при закалке и старении обеспечивается тем же механизмом дисперсионного твердения, что и у других двухфазных титановых сплавов: закалка фиксирует богатую ванадием метастабильную β-фазу, а последующее старение вызывает выделение из неё дисперсных частиц вторичной α-фазы, тормозящих движение дислокаций.
01О титане ВТ6
Отжиг ВТ6 проводят при 750-800 °C с охлаждением на воздухе или с печью - это основной режим поставки, дающий сбалансированное сочетание прочности и пластичности для большинства применений. Упрочняющая термообработка состоит из закалки с 930-950 °C в воде и последующего старения при 450-550 °C в течение 2-16 ч; по справочным данным она поднимает временное сопротивление до 1100-1200 МПа, то есть на 15-20% выше отожжённого состояния. Твёрдость по Бринеллю также растёт от отожжённого состояния (штамповки 255-341 НВ) к закалке со старением (293-361 НВ).
Технологичность ВТ6 - одно из его главных преимуществ перед более легированным ВТ22: сплав сваривается без ограничений, без подогрева и без обязательной последующей термообработки, что заметно упрощает изготовление сварных конструкций. Обрабатываемость резанием, как и у всех титановых сплавов, затруднена из-за низкой теплопроводности (около 9,2 Вт/(м·К)): тепло из зоны резания плохо отводится и концентрируется на кромке инструмента, поэтому резание ведут на пониженных скоростях с обильным охлаждением.
Благодаря устойчивой инертной оксидной плёнке на поверхности ВТ6 не отторгается тканями организма и широко применяется для медицинских имплантатов - эндопротезов, костных пластин, стоматологических конструкций. Плотность сплава - 4,45 г/см³, почти втрое ниже стали, модуль упругости - 115 ГПа, удельное электросопротивление - 1,6×10⁻⁶ Ом·м. Сочетание высокой удельной прочности, коррозионной стойкости и биосовместимости делает ВТ6 универсальным материалом от авиастроения до медицины.
02Расшифровка обозначения ВТ6
Буквы «ВТ» в маркировке титановых сплавов означают «сплав титановый», разработанный во ВИАМ (буква «В» указывает на институт-разработчик, «Т» - на титан). Число «6» - условный порядковый номер марки в системе обозначений ВИАМ, а не содержание какого-либо элемента. ВТ6 относится к двухфазному (α+β) классу титановых сплавов системы Ti-Al-V и входит в один ряд с техническим титаном ВТ1-0, а также сплавами ВТ20 и ВТ22, отличаясь от них точным совпадением с мировым стандартом Ti-6Al-4V.
03Химический состав титана ВТ6
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Ti (титан) | основа |
| Al (алюминий) | 5,3-6,8 |
| V (ванадий) | 3,5-5,3 |
| Fe (железо) | ≤0,60 |
| O (кислород) | ≤0,20 |
| Zr (цирконий) | ≤0,30 |
| Si (кремний) | ≤0,10 |
| C (углерод) | ≤0,10 |
| N (азот) | ≤0,05 |
| H (водород) | ≤0,015 |
04Механические свойства титана ВТ6
| Сортамент/состояние | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см² |
|---|---|---|---|---|
| Лист отожж. (ГОСТ 22178-76) | ≥885 | ≥8 | - | - |
| Пруток отожж. (ГОСТ 26492-85) | 835-885 | 6-8 | 15-20 | 25 |
| Пруток закалка+старение (ГОСТ 26492-85) | ≥1080 | 4-6 | 12-20 | 20-30 |
| Штамповка отожж. | 950-1100 | 10-13 | 35-60 | 40-80 |
| Плита отожж. (ГОСТ 23755-79) | 835-1080 | 6 | 12-16 | 30 |
05Физические свойства ВТ6
| Плотность (20 °C) | 4,45 г/см³ |
|---|---|
| Модуль упругости E (20 °C) | 115 ГПа |
| Теплопроводность λ (100 °C) | 9,2 Вт/(м·К) |
| ТКЛР α (20-100 °C) | 8,4×10⁻⁶ К⁻¹ |
| Удельная теплоёмкость C (200 °C) | 586 Дж/(кг·К) |
| Удельное электросопротивление ρ (20 °C) | 1,6×10⁻⁶ Ом·м |
06Термообработка ВТ6
| Отжиг | 750-800 °C, охлаждение на воздухе или с печью |
|---|---|
| Закалка | 930-950 °C, охлаждение в воде |
| Старение | 450-550 °C, 2-16 ч (после закалки, по справочным данным поднимает σв до 1100-1200 МПа - на 15-20% выше отожжённого состояния) |
07Технологические свойства
Режимы термообработки, сварки и резания марки ВТ6 - что важно технологу.
| Упрочнение | Закалка 930-950 °C (вода) + старение 450-550 °C, 2-16 ч поднимают σв до 1100-1200 МПа - на 15-20% выше отожжённого состояния; механизм - дисперсионное твердение по β-фазе. |
|---|---|
| Удельная прочность | При плотности всего 4,45 г/см³ (почти втрое ниже стали) сплав превосходит по удельной прочности большинство конструкционных сталей. |
| Класс и ГОСТ | Двухфазный α+β сплав системы Ti-Al-V по ГОСТ 19807-91. |
| Свариваемость | Без ограничений - сваривается без подогрева и без обязательной последующей термообработки, в отличие от более легированного ВТ22. |
| Биосовместимость и аналог | Инертная оксидная плёнка делает сплав биосовместимым (медицинские имплантаты); точный зарубежный аналог - Ti-6Al-4V (Grade 5). |
| Обрабатываемость резанием | Затруднена низкой теплопроводностью (около 9,2 Вт/(м·К)): требуются пониженные скорости резания и обильное охлаждение. |
08Применение титана ВТ6
Где применяется титан ВТ6 на производстве.
09Зарубежные аналоги
| Аналог (EN / DIN / AISI) |
|---|
| Ti-6Al-4V / Grade 5 (ASTM B265) |
10Марка ВТ6 в нормативных документах
Действующие стандарты, в которых марка упоминается напрямую или через эквивалент. Каждая ссылка - на справочную страницу ГОСТа.
- ГОСТ 19807-91. Титан и сплавы титановые деформируемые. МаркиМарки и химический состав деформируемого титана: технический ВТ1-00/ВТ1-0 и легированные сплавы ОТ4, ВТ5, ВТ6, ВТ14, ВТ20, ВТ22. Классы по структуре, легирование Al, V, Mo.
11Частые вопросы по титану ВТ6
Почему ВТ6 - основной титановый сплав?
Какой класс у ВТ6?
Где применяют ВТ6?
Какой зарубежный аналог ВТ6?
Почему ВТ6 упрочняется термообработкой, а технический титан и альфа-сплавы нет?
Почему ВТ6 применяют для медицинских имплантатов?
12Купить прокат из титана ВТ6 со склада
Заказать прокат из титана ВТ6 - счёт за 15 минут
Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.