Титановые сплавы. 
Прикладная механика

Титан — серебристый металл, обладающий высокой прочностью и небольшой плотностью (р = 4,5 т/м3). По распространению в земной коре он занимает четвертое место после алюминия, железа и магния. Титановые сплавы корозионностойкие, немагнитные, удовлетворительно обрабатываются резанием, прокатываются и штампуются при обычных температурах, хорошо свариваются, обладают высокой прочностью в условиях глубокого холода, сохраняя при этом достаточную пластичность. По абсолютной прочности они уступают легированным сталям, но по удельной прочности существенно превосходят их. Они применяются вместо сталей, где необходимо уменьшить массу конструкций. Титановые сплавы широко используют:

• • в авиационной и космической технике для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах — до 450−500°С;
• • в криогенной технике в качестве материала атомных реакторов;
• • в химической промышленности для изготовления емкостей с агрессивными средами;
• • в судостроении.

К недостаткам титановых сплавов относятся низкие теплопроводность и модуль упругости (1,1 • 105 МПа), высокая стоимость производства.

Основным легирующим элементом титановых сплавов является алюминий (до 7%), который повышает прочность, модуль упругости, жаропрочность и жаростойкость, уменьшает плотность; другими легирующими добавками являются молибден, марганец, цирконий, ванадий, хром, железо и др.

По технологии производства титановые сплавы подразделяются на деформируемые и литейные. Некоторые деформируемые сплавы допускают упрочнение термической обработкой. Выпускают полуфабрикаты титановых сплавов в виде прутков, труб, профилей, проволоки, поковок, литья. В табл. 4.4 приведены некоторые марки и характеристики титановых сплавов.

Таблица 4.4

Марка сплава.
Деформируемые сплавы.
ВТ5.	700−950.	600−850.	;
ВТ6.	1100−1150.	1000−1050.	;
ВТ9.	1140−1300.	1000−1150.	;
ВТ16.	1250−1450.	1100−1200.	;
Литейные сплавы.
ВТ1.	400 600.		15−23.
ВТ5Л.	700−900.		6−12.
ВТЗ-1Л.	1000−1100.	;	4−6.
ВТЛ1.	900−1000.	;	5−10.
ВТ21Л.	1000−1100.	;	4−7.

Никелевые сплавы

Никелевые сплавы широко применяются в авиационной технике для изготовления дисков, лопаток и камер сгорания газовых турбин, работающих при температурах 700- 1100 °C. В качестве легирующих элементов в большинстве никелевых сплавов используют хром (10−20%), титан (8%), алюминий, молибден, вольфрам, тантал и др. Наиболее распространенными литейными сплавами для рабочих и сопловых лопаток турбин являются сплавы ЖС6К, ЖС6У, ЖС6Ф, ВЖЛ12У, которые отличаются высокой жаропрочностью, увеличенным сопротивлением ползучести. Жаропрочность литейных сплавов на 50−100°С выше, чем деформированных. Из деформируемых жаростойких никелевых сплавов широко применяются ХН78Т, ХН75МБТЮ, ХН60ВТ в виде листовых материалов для изготовления жаровых труб и камер сгорания.

Сплавы тугоплавких металлов

К тугоплавким относят металлы с температурой плавления свыше 1800 °C — ниобий, хром, молибден, вольфрам, тантал. Эти металлы имеют высокую прочность и жаропрочность, коррозионную стойкость, низкий коэффициент линейного расширения.

Общим недостатком тугоплавких металлов являются низкая жаростойкость, что требует нанесения специальных защитных покрытий, невысокая технологичность; плохая обработка резанием. Их применяют в авиационной, ракетной, космической, атомной технике для изготовления деталей, работающих при температурах 1000−1400°С. Тугоплавкие металлы относятся к редким, поэтому используются как конструкционный материал только в тех случаях, когда невозможно применение других материалов.