Изланувчилар online илмий-амалий

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПРИ 
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ 
1
Файзиматов Шухрат Нуманович, д.т.н., проф.,
2
Низомов Темурбек Исожон 
ўғли, магистрант
1
ФерПИ, 
2
АндМИ 

---

101 
Аннотация: Титан и сплавы на его основе относятся к материалам 
нового поколения. В отличие от других конструкционных материалов, 
титаносодержащие металлы обладает высокими физическими и 
механическими свойствами, высокими показателями удельной прочности и 
жаропрочности, отличаются также коррозионной стойкостью в агр ессивной 
среде.
Ключевые слова: титановые сплавы, упрочнение, Легирующие 
элементы. 
К преимуществам также относятся такие качества, как хор ошая 
свариваемость, парамагнитные и некоторые другие свойства, которые имеют 
важное значение в технических отраслях производства. Таким образом, 
титановые сплавы благодаря своим качествам могут быть широко 
использованы в процессе производства судов, ракет, самолетов, а также в 
машиностроении.
Титан обладает двумя отличными друг от друга аллотропическими 
модификациями. Так, до температуры фазового превращения титан имеет 
гексагональную плотноупакованную кристаллическую решетку, период 
которой а = 0.29503 нм и с = 0.48631 нм (с/а = 1.5873); при более высоких 
температурах 
он 
кристаллизуется 
в 
объемно-центрированной 
кристаллической решетке (ОЦК) с периодом а = 0.33132 нм (при 900°С). 
Важно также привести количественное значение основных характеристик: 
плотность α – титана равна 4.505 г/см3, β – титана при температуре в 900°С – 
4.32 г/см3. Коэффициент линейного расширения титана в интервале 20 – 
100°С составляет 8.3–10–6 ºС–1, теплопроводность при 50°С равна 15.4 
Вт/(м•К).
В отожженном состоянии обе модификации титана обладают 
полиэдрической структурой. Высокая скорость охлаждения в результате 
закалки или после отливки формы дает эффект игольчатого строения с α – 
фазой, которая отличается искаженной ГЦК структурой и напоминает 
мартенсит в сталях [3].
Титановые сплавы подразделяются также по микроструктуре, которая 
образуется после режимов деформирования и термообработки. Таким 
образом, различают α, β и (α + β)-сплавы (с различным отношением α- и β-
фаз) [4].
Упрочнение титана происходит через легирование α- и β- 
стабилизирующими элементами с существенным изменением температуры 
полиморфного превращения, а также посредством термической обработки 
двухфазных (α + β)-сплавов. При этом отличие α-сплавов заключается в 
хорошей пластичности; как правило, отсутствует склонность к стар ению, (α 
+ β)- и β-сплавы, напротив, обладают низкой пластичностью и подвержены в 
большинстве своем старению [3].
Повысить стабильность α-фазы титана способны такие элементы, как 
алюминий, в меньшей степени олово и цирконий (Al, Ga, La, Се, О, С, N). 

---

102 
Ключевое преимущество сплавов α-класса заключается в их отличной 
свариваемости. 
Легирующие примеси, повышающие стабильность β-фазы можно 
разбить на две подгруппы: β-эвтектоидные стабилизаторы, в которых в 
качестве легирующих элементов применяются хр ом, марганец, никель, 
железо, свинец, образующие при низкой температуре эвтектоидный распад; и 
изоморфные β-стабилизаторы, в которых в качестве легирующих элементов 
используются вольфрам, ванадий, молибден и др.(Рисунок 1.1) [3].
Рисунок 1. Зависимость температуры мартенситного превращения от 
легирующих элементов по Гуляеву А.П. [30] 
Титановые сплавы также можно разделить по группам в зависимости 
от величины условного коэффициента стабилизации Кβ. Данный 
коэффициент 
представляет 
собой 
отношение 
содержания 
β-
стабилизирующего легирующего элемента к его содержанию в сплаве 
критического состава. Если в сплаве содержится несколько β-
стабилизирующих элементов, их Кβ суммируются [2].
Отличительной 
чертой 
двухфазных 
(α+β)-сплавов 
является 
способность к термическому упрочнению (термической обработке закалкой 
и/или старением, что обеспечивает получение повышенных коэффициентов 
прочности и жаростойкости [4].