Альфа/бета-титановий сплав з високою міцністю та пластичністю

Номер патенту: 110949

Опубліковано: 10.03.2016

Автори: Байха Томас Д., Брайан Девід Дж., Мантіон Джон В.

Є ще 6 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Альфа/бета-титановий сплав, що містить у масових відсотках від загальної маси сплаву:

від 3,9 до 4,5 алюмінію,

від 2,2 до 3,0 ванадію,

від 1,2 до 1,8 заліза,

від 0,24 до 0,30 кисню,

до 0,08 вуглецю,

до 0,05 азоту,

до 0,015 водню,

і у цілому до 0,30 інших елементів, при цьому загалом до 0,30 мас. % інших елементів включає в себе:

менше ніж 0,005 кожного із бору або ітрію,

не більше ніж 0,10 кожного з олова, цирконію, молібдену, хрому, нікелю, кремнію, міді, ніобію, танталу, марганцю та кобальту, і

решта - титан і випадкові домішки.

2. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10 (О(мас. %)), і має межу плинності щонайменше 120 тис. фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа).

3. Альфа/бет-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10 (О(мас. %)), і має межу міцності при розтягуванні щонайменше 130 тис. фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа).

4. Альфа/бета-титановий сплав за будь-яким з попередніх пунктів, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10 (О(мас. %)), і має пластичність щонайменше 12 відсотків відносного подовження.

5. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10 (О(мас. %)), має межу плинності щонайменше 120 тис. фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа), має межу міцності при розтягуванні щонайменше 130 тис. фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа) і має пластичність щонайменше 12 відсотків відносного подовження.

6. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10 (О(мас. %)), і має межу плинності в діапазоні від 120 тис. фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа) до 155 тис. фунтів на кв. дюйм (1069 МПа).

7. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10 (О(мас. %)), і має межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 130 тис. фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа) до 165 тис. фунтів на кв. дюйм (1138 МПа).

8. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10 (О(мас. %)), і має пластичність у діапазоні від 12 до 30 відсотків відносного подовження.

9. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10 (О(мас. %)), має межу плинності в діапазоні від 120 тис. фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа) до 155 тис. фунтів на кв. дюйм (1069 МПа), має межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 130 тис. фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа) до 165 тис. фунтів на кв. дюйм (1138 МПа), має пластичність у діапазоні від 12 до 30 відсотків відносного подовження.

10. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, який відрізняється тим, що сплав містить:

від 4,05 до 4,40 алюмінію,

від 2,2 до 3,0 ванадію,

від 1,24 до 1,56 заліза,

від 0,24 до 0,28 кисню,

до 0,08 вуглецю максимум,

до 0,05 азоту максимум,

до 0,015 водню максимум,

титан, і

у цілому до 0,30 інших елементів,

причому сплав має величину алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, має межу плинності щонайменше 122 тис. фунтів на кв. дюйм (841,2 МПа), має межу міцності при розтягуванні щонайменше 142 тис. фунтів на кв. дюйм (979, 1 МПа) і має пластичність щонайменше 20 відсотків відносного подовження.

11. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, який відрізняється тим, що:

середня межа міцності прирозтягуванні (UTS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню:

UTS³14,767(Aleq)+48,001, з середньоквадратичним відхиленням 0,6213,

середня межа плинності (YS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню:

YS³13,338(Aleq)+46,864, з середньоквадратичним відхиленням 0,4519, і

вимірювана у відсотках відносного подовження середня пластичність альфа/бета-титанового сплаву задовольняє рівнянню:

%el³3,3669(Aleq)-1,9417, з середньоквадратичним відхиленням 0,1746,

причому Aleq=Al(мас. %)+10 (О(мас. %)).

12. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, який відрізняється тим, що:

середня межа міцності при розтягуванні (UTS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню:

UTS³12,414(Aleq)+64,429, з середньоквадратичним відхиленням 0,9576,

середня межа плинності (YS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню:

YS>13,585(Aleq)+44,904, з середньоквадратичним відхиленням 0,8138, і

вимірювана у відсотках відносного подовження середня пластичність альфа/бета-титанового сплаву задовольняє рівнянню:

%el>4,1993(Aleq)+7,4409, з середньоквадратичним відхиленням 0,1731;

причому Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)).

13. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, який відрізняється тим, що:

середня межа міцності при розтягуванні (UTS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню:

UTS³10,087(Aleq)+76,785,

при цьому середня межа плинності (YS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню:

YS³13,911(Aleq)+39,435,

при цьому вимірювана у відсотках відносного подовження середня пластичність альфа/бета-титанового сплаву задовольняє рівнянню:

%el³1,1979(Aleq)+8,5604,

причому Aleq=Al(мас. %)+10 (О(мас. %)).

14. Виріб, що містить сплав за будь-яким з попередніх пунктів.

15. Виріб за п. 14, при цьому виріб вибраний з компонента авіаційного двигуна, конструктивного компонента літального апарата, компонента автомобіля, компонента медичного устаткування, компонента спортивного устаткування, компонента морського призначення і компонента хімічного технологічного устаткування.

Текст

Дивитися

Реферат: Альфа/бета-титановий сплав, що містить у масових відсотках: від 3,9 до 4,5 алюмінію, від 2,2 до 3,0 ванадію, від 1,2 до 1,8 заліза, від 0,24 до 0,30 кисню, до 0,08 вуглецю, до 0,05 азоту, до 0,015 водню, титан; і в цілому до 0,30 інших елементів. Варіант альфа/бета-титанового сплаву, що не має обмежувального характеру, має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, має межу плинності в діапазоні від 120 тис. фунт на кв. дюйм (827,4 МПа) до 155 тис. фунт на кв. дюйм (1069 МПа), межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 130 тис. фунт на кв. дюйм (896,3 МПа) до 165 тис. фунт на кв. дюйм (1138 МПа), і пластичність у діапазоні від 12 до 30 відсотків відносного подовження. UA 110949 C2 (12) UA 110949 C2 UA 110949 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [0001] Ця заявка є заявкою-продовженням заявки, що претендує на пріоритет згідно з розділом 35 Кодексу законів США § 120, за спільно розгляданою заявкою на патент США серійний № 12/903851, поданою 13 жовтня 2010 р., із назвою "Кріплення й запасні кріплення з альфа/бета титанового сплаву з високою міцністю", яка є заявкою-продовженням заявки, що претендує на пріоритет згідно з розділом 35 Кодексу законів США § 120, за спільно розгляданою заявкою США серійний № 12/888699, поданою 23 вересня 2010 р., із назвою "Кріплення й запасні кріплення з альфа/бета титанового сплаву з високою міцністю". Повне розкриття заявок серійні №№ 12/903851 і 12/888699 включене тут у ролі посилань. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ [0002] Цей винахід належить до альфа/бета титанових сплавів із високою міцністю й пластичністю. ОПИС РІВНЯ ТЕХНІКИ [0003] Сплави титану зазвичай відзначаються високим співвідношенням межі міцності та маси, та є стійкими до корозії й стійкими до повзучості при помірковано високих температурах. Із цієї причини сплави титану використовуються в аерокосмічній та авіаційній техніці, оборонній, морській і автомобільній галузях, включаючи, наприклад, елементи опори шасі, рами двигунів, куле стійку броню, корпуси й механічні кріплення. [0004] Зменшення маси літака або іншого транспортного засобу спричиняє економію палива. Таким чином, наприклад, це є потужним стимулом в аерокосмічній промисловості для зменшення маси літака. Титан і титанові сплави є привабливими матеріалами для досягнення зниження маси в авіаційній галузі, завдяки високому співвідношенню межі міцності та маси. Більшість деталей з титанового сплаву, використовуваних в аерокосмічній галузі, виконані зі сплаву Tі-6AІ-4V (ASTM Grade 5; UNS R56400; AMS 4928, AMS 4911), який є альфа/бета титановим сплавом. [0005] Сплав Tі-6AІ-4V є одним з найбільш відомих конструкційних матеріалів на основі титану, на який, за оцінками, припадає більш, ніж 50 % усього ринку матеріалів на основі титану. Сплав Tі-6AІ-4V використовується в безлічі галузей, які виграють від сприятливої комбінації в сплаві малої маси, корозійної стійкості й високої міцності при низьких і помірних температурах. Наприклад, сплав Tі-6AІ-4V використовується для виробництва компонентів авіаційних двигунів, конструкційних деталей літаків, кріплень, високопродуктивних автомобільних компонентів, компонентів медичного устаткування, спортивного устаткування, компонентів для застосування на морі й компонентів для хімічного технологічного устаткування. [0006] Холоднокатаний прокат зі сплаву Tі-6AІ-4V, головним чином, використовується в стані термічної обробки для поліпшення пластичності або в стані після обробки на твердий розчин і старіння (STA). Використаний тут термін "стан термічної обробки для поліпшення пластичності" стосується стану титанового сплаву після термічної обробки "відпалювання прокату", за якого заготовка відпалюється при підвищеній температурі (наприклад, 1200-1500 °F / 649-816 °C) протягом приблизно 1-8 годин і охолоджується на спокійному повітрі. Термічна обробка для поліпшення пластичності виконується після термічної обробки заготовки в зоні α+β фази. Круглий прокат сплаву Tі-6AІ-4V, діаметром від 2 до 4 дюймів (від 5,08 до 10,16 см) у стані "термічної обробки для поліпшення пластичності" має мінімальну задану межу міцності при розтягуванні близько 130 тис. фунт. на кв. дюйм (896 МПа) і мінімальну задану межу плинності близько 120 тис. фунт. на кв. дюйм (827 МПа), при кімнатній температурі. Плити в стані після термічної обробки для поліпшення пластичності Tі-6AІ-4V часто виробляють за технічними умовами AMS 4911, тоді як пруток у стані термічної обробки для поліпшення пластичності Tі6AІ-4V часто виробляють за технічними умовами AMS 4928. [0007] Патент США № 5980655 ("патент '655"), який тут включений у ролі посилання у всій своїй повноті, розкриває альфа/бета титановий сплав, який містить у масових відсотках від 2,90 до 5,00 алюмінію, від 2,00 до 3,00 ванадію, від 0,40 до 2,00 заліза, від 0,20 до 0,30 кисню, випадкові домішки і титан. Альфа/бета титанові сплави, розкриті в патенті '655, тут згадуються як "сплави '655". Склад промислового сплаву в межах сплаву '655 номінально містить, у масових відсотках від загальної маси сплаву, 4,00 алюмінію, 2,50 ванадію, 1,50 заліза, 0,25 кисню, випадкові домішки й титан, і може згадуватися тут як сплав Tі-4AІ-2,5V-1,5Fe-0,25O. [0008] Внаслідок важкості холодної обробки сплаву Tі-6AІ-4V, сплав зазвичай обробляється (наприклад, піддається куванню, вальцюванню, витяганню, та ін.) при підвищених температурах, головним чином, вище температури розчинення α2. Сплав Tі-6AІ-4V не може ефективно піддаватися холодній обробці для збільшення міцності, внаслідок, наприклад, високого ступеня тріщиноутворення (тобто, руйнування заготовки) у процесі холодної деформації. Однак, як описано в заявці на винахід США № 2004/0221929, яка тут включена в 1 UA 110949 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ролі посилання в повному обсязі, на подив й несподівано виявлено, що сплави '655 мають достатній ступінь деформування/технологічності в холодному стані. [0009] На подив, сплави '655 можуть піддаватися холодній обробці для досягнення високої міцності поряд зі збереженням технологічного рівня пластичності. Технологічний рівень пластичності тут означає стан, за якого сплав має відносне подовження більше, ніж 6 %. Крім того, міцність сплавів '655 порівняна з тією, яка може бути досягнута для сплаву Tі-6Аl-4V. Наприклад, як показано в Таблиці 6 патенту '655, міцність на розтягування для сплаву Tі-6AІ-4V становить 145,3 тис. фунт. на кв. дюйм (1002 МПа), тоді як випробувані зразки сплаву '655 мали міцність на розтягування в діапазоні 138,7 – 142,7 тис. фунт. на кв. дюйм (956,3 – 983,9 МПа). [0010] Вимоги до аерокосмічних матеріалів 6946B (AMS 6946B) обумовлюють більш обмежений діапазон хімічного складу, ніж описано у формулі патенту '655. Сплави, обумовлені в AMS 6946B, зберігають здатність до деформації для більш широкого діапазону меж хімічного складу по патенту '655, але властивість механічної міцності – на мінімумі, припустимому за умовами AMS 6946B, нижче, ніж обумовлено для промислового сплаву Tі-6AІ-4V. Наприклад, згідно з AMS-4911L, мінімальна міцність при розтягуванні для плити товщиною 0,125 дюйма (3,175 мм) сплаву Tі-6AІ-4V становить 134 тис. фунт. на кв. дюйм (923,9 МПа), і мінімальна межа плинності становить 126 тис. фунт. на кв. дюйм (868,7 МПа). Для порівняння, згідно з AMS 6946B, мінімальна міцність при розтягуванні для плити товщиною 0,125 дюйма (3,175 мм) сплаву Tі-4AІ-2,5V-1,5Fe-0,25O становить 130 тис. фунт. на кв. дюйм (896,3 МПа), і мінімальна межа плинності становить 115 тис. фунт. на кв. дюйм (792,9 МПа). [0011] Враховуючи триваючу необхідність зниження витрат палива за рахунок зниження маси літаків та інших транспортних засобів, існує необхідність поліпшення пластичного альфа/бета титанового сплаву, який переважно має такі механічні властивості, які порівняні або перевершують ті, що властиві альфа/бета титановому сплаву Tі-6AІ-4V. СУТНІСТЬ ВИНАХОДУ [0012] Згідно з аспектом цього винаходу альфа/бета титановий сплав включає, у відсотках від загальної маси сплаву: від 3,9 до 4,5 алюмінію; від 2,2 до 3,0 ванадію; від 1,2 до 1,8 заліза; від 0,24 до 0,30 кисню; до 0,08 вуглецю; до 0,05 азоту; до 0,015 водню; титан; і в цілому до 0,30 інших елементів. [0013] Відповідно до іншого аспекту цього винаходу альфа/бета титановий сплав включає, головним чином, у масових відсотках: від 3,9 до 4,5 алюмінію; від 2,2 до 3,0 ванадію; від 1,2 до 1,8 заліза; від 0,24 до 0,30 кисню; до 0,08 вуглецю; до 0,05 азоту; до 0,015 водню; титан; і в цілому до 0,30 інших елементів. КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ [0014] Характеристики й перемаси сплаву та пов'язаних способів, що розкриваються тут, будуть краще зрозумілі завдяки посиланням на додані креслення, у яких: [0015] Фіг. 1 – графік межі міцності при розтягуванні й межі плинності залежно від алюмінієвого еквівалента для прутка й дроту, який включає варіанти сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу; [0016] Фіг. 2 – графік межі міцності при розтягуванні й межі плинності залежно від алюмінієвого еквівалента для дроту діаметром 0,5 дюйма (1,27 см), який включає варіанти сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу; і [0017] Фіг. 3 – графік межі міцності при розтягуванні, межі плинності й відносного подовження залежно від алюмінієвого еквівалента для плити товщиною 1 дюйм (2,54 см), який включає варіанти сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу. [0018] Читач належним чином оцінить описані деталі, а також інші, після розгляду подальшого докладного опису деяких варіантів сплавів і пов'язаних способів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу. ДОКЛАДНИЙ ОПИС ДЕЯКИХ ВАРІАНТІВ ВТІЛЕННЯ, ЩО НЕ МАЮТЬ ОБМЕЖУВАЛЬНОГО ХАРАКТЕРУ [0019] У цьому описі, що не має обмежувального характеру, інші, ніж у функціонуючих прикладах, або, якщо не зазначене інше, усі числа, що виражають кількості або характеристики, слід розуміти як коректовані у всіх прикладах терміном "близько". Відповідно, якщо не зазначене інше, будь-які числові параметри, викладені в подальшому описі, є приблизними й можуть змінюватися залежно від бажаних властивостей, які прагнуть одержати в цих матеріалах, і за способами, відповідно до цього винаходу. Як мінімум, а не як спроба обмежити застосування доктрини еквівалентів до обсягу формули винаходу, кожний числовий параметр повинен, щонайменше, тлумачитися у світлі кількості зазначених значущих цифр, із застосуванням звичайних методів округлення. 2 UA 110949 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [0020] Будь-які патенти, публікації або інші матеріали, що розкривають інформацію, які вважаються включеними в повному обсязі або частково, як посилання, включені тут лише до ступеню, до якого наведена інформація не суперечить існуючим визначенням, заявам або іншим матеріалам, викладеним у даному описі. Таким чином, і до необхідного ступеня, розкриття інформації, викладеної в цьому документі, заміняє собою будь-які суперечні матеріали, включені тут як посилання. Будь-який матеріал, або його частина, включений тут як посилання, але суперечний існуючим визначенням, заявам або іншим матеріалам, що розкривають інформацію, викладену в цьому документі, включений тільки до ступеня, у якому не виникають суперечності між наведеним матеріалом і існуючим матеріалом винаходу. [0021], Альфа/бета титанові сплави, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, містять, складаються, або, головним чином, складаються з (у масових відсотках): від 3,9 до 4,5 алюмінію; від 2,2 до 3,0 ванадію; від 1,2 до 1,8 заліза; від 0,24 до 0,30 кисню; до 0,08 вуглецю; до 0,05 азоту; до 0,015 водню; титан; і в цілому до 0,30 інших елементів. У деяких варіантах, що не мають обмежувального характеру, згідно з цим винаходом, інші елементи, які можуть бути присутніми в альфа/бета титановому сплаві (як частина серед інших елементів, що становлять до 0,30 масових відсотків), включають один або кілька елементів з бору, олова, цирконію, молібдену, хрому, нікелю, кремнію, міді, ніобію, танталу, марганцю, ітрію й кобальту, і в деяких варіантах, що не мають обмежувального характеру, рівень масового вмісту кожного іншого присутнього елемента становить 0,10 або менше, але за двома винятками. Винятками є бор та ітрій, які, знаходячись серед інших елементів, представлені в окремій концентрації – менш ніж 0,005 масових відсотків. І. Склад сплаву [0022] Варіанти сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, включають титан, алюміній, ванадій, залізо й кисень. Якщо в складі заявлені тільки легувальні елементи, обговорювані нижче, повинне бути зрозуміло, що решта містить титан і випадкові домішки. A. Алюміній [0023] Алюміній є елементом, що зміцнює альфа фазу в титанових сплавах. Діапазон вмісту алюмінію в альфа/бета титанових сплавах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, вужче, ніж діапазон вмісту алюмінію, розкритий у патенті '655. Крім того, мінімальний рівень алюмінію відповідно до деяких сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, більше, ніж мінімальний рівень, установлений в AMS 6946B. Було відзначено, що особливості складу дозволяють сплаву більш послідовно демонструвати механічні властивості, порівняні зі сплавом Tі-6AІ-4V. Мінімальний вміст алюмінію в альфа/бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу становить 3,9 масових відсотків. Максимальний вміст алюмінію в альфа/бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу становить 4,5 масових відсотків. B. Ванадій [0024] Ванадій є елементом, що стабілізує бета фазу в титанових сплавах. Мінімальний вміст ванадію в альфа/бета титанових сплавах, відповідно до цього винаходу, більше, ніж мінімальний вміст, розкритий в патенті '655, і встановлений в AMS 6946B. Було відзначено, що такі особливості складу забезпечують оптимальне, контрольоване співвідношення об'ємних часток альфа й бета фаз. Співвідношення альфа й бета фаз створює сплав, відповідно до цього винаходу, із чудовою пластичністю й здатністю до деформації. Ванадій присутній в альфа/бета титанових сплавах, відповідно до цього винаходу, у мінімальній концентрації 2,2 масових відсотків. Максимальний вміст ванадію в альфа/бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу становить 3,0 масових відсотків. С. Залізо [0025] Залізо є елементом, що стабілізує евтектоїдну бета фазу в титанових сплавах. Альфа/бета титанові сплави відповідно до цього винаходу включають більший мінімальний вміст і більш вузький діапазон вмісту заліза в порівнянні зі сплавом, розкритим у патенті '655. Було відзначено, що дана властивість забезпечує оптимальне, контрольоване співвідношення об'ємних часток альфа й бета фаз. Співвідношення створює сплави, відповідно до цього винаходу, із чудовою пластичністю й здатністю до деформації. Залізо присутнє в альфа/бета титанових сплавах, відповідно до цього винаходу, у мінімальній концентрації 1,2 масових відсотків. Максимальний вміст заліза в альфа/бета титанових сплавах, відповідно до цього винаходу, становить 1,8 масових відсотків. D. Кисень [0026] Кисень є елементом, що зміцнює альфа фазу в титанових сплавах. Діапазон вмісту кисню в альфа/бета титанових сплавах, відповідно до цього винаходу, менше, ніж діапазон, 3 UA 110949 C2 5 10 15 20 25 розкритий у патенті '655, і встановлений в AMS 6946B. Крім того, мінімальний вміст кисню у варіантах сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, більше, ніж у патенті '655 і в технічних умовах AMS 6946B. Було відзначено, що такі особливості складу дозволяють сплаву, відповідно до цього винаходу, послідовно демонструвати механічні властивості, порівняні з механічними властивостями сплаву Tі-6AІ-4V. Мінімальний вміст кисню в альфа/бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу становить 0,24 масових відсотків. Максимальний вміст кисню в альфа/бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу становить 0,30 масових відсотків. [0027] Додатково до включення титану, алюмінію, ванадію, заліза й кисню, як обговорювалося раніше, деякі варіанти альфа/бета титанових сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, містять інші елементи в загальній концентрації, що не перевищує 0,30 масових відсотків. У деяких варіантах, що не мають обмежувального характеру, ці інші елементи включають один або кілька елементів з ряду: бор, олово, цирконій, молібден, хром, нікель, кремній, мідь, ніобій, тантал, марганець, ітрій і кобальт, серед яких, за винятком двох, масовий відсоток кожного такого елемента становить 0,10 або менше. Винятками є бор і ітрій. У випадку присутності в сплавах, відповідно до цього винаходу, масовий відсоток кожного з елементів, бору й ітрію, менше ніж 0,005. [0028] Відповідно до цього винаходу в альфа/бета титанових сплавах можуть, крім того, бути присутніми випадкові домішки. Наприклад, вуглець може бути присутнім у кількості до 0,008 масових відсотків. Азот може бути присутнім у кількості до 0,05 масових відсотків. Водень може бути присутнім у кількості до 0,015 масових відсотків. Інші можливі випадкові домішки можуть бути очевидні для фахівців в галузі металургії. [0029] У таблиці 1 представлені відомості про склад (і) певних варіантів альфа/бета титанових сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу й (іі) певних сплавів, розкритих у патенті '655 і обумовлених в AMS 6946B. Таблиця 1 Склади сплавів Легувальний елемент Алюміній Ванадій Залізо Кисень Вуглець Азот Водень інші елементи 30 35 40 Масовий відсоток Варіанти, що не мають обмежувального характеру, Патент США 5980655 відповідно до цього винаходу від 3,9 до 4,5 від 2,5 до 5,4 від 2,2 до 3,0 від 2,0 до 3,4 від 1,2 до 1,8 від 0,2 до 2,0 від 0,24 до 0,30 від 0,2 до 0,3 0,08 Макс. 0,1 Макс. 0,05 Макс. 0,1 Макс. 0,015 макс. не вказується 0,10 макс. кожний, 0,10 макс. кожний, у 0,30 макс. у сумі цілому не вказується AMS 6946B від 3,5 до 4,5 від 2,0 до 3,0 від 1,2 до 1,8 від 0,20 до 0,30 0,08 Макс. 0,03 Макс. 0,015 Макс. 0,10 макс. кожний, 0,30 макс. у цілому [0030] Автори цього винаходу несподівано виявили, що створення цього сплаву з мінімальними рівнями алюмінію, кисню й заліза, більшими, ніж мінімальні рівні, задані в патенті '655, забезпечує альфа/бета титановий сплав, який послідовно демонструє механічні властивості, наприклад, такі як міцність, щонайменше, порівняні з певними механічними властивостями сплаву Tі-6AІ-4V у стані після термічної обробки для поліпшення пластичності. Крім того, автори несподівано виявили, що збільшення мінімальних рівнів і звуження діапазонів вмісту заліза й ванадію відносно мінімальних рівнів і діапазонів, розкритих у патенті '655, створює сплави, які мають оптимальне й контрольоване співвідношення об'ємних часток альфа й бета фаз у стані термічної обробки для поліпшення пластичності. Таке оптимальне співвідношення фаз в альфа/бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу створює варіанти сплавів з поліпшеною пластичністю в порівнянні зі сплавами Tі-6AІ-4V, поряд зі збереженням пластичності сплавів, розкритих у патенті '655, і обумовлених в AMS 6946B. [0031] Фахівцеві зрозуміло, що міцність і пластичність металевих матеріалів, головним чином, має зворотну залежність. Інакше кажучи, якщо міцність металевого матеріалу збільшується, його пластичність зменшується. Комбінація збільшеної механічної міцності й збереженої пластичності в альфа/бета титанових сплавах відповідно до цього винаходу була 4 UA 110949 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 несподіваною, оскільки зворотна залежність між міцністю й пластичністю, як правило, спостерігається для титанових сплавів після термічної обробки для поліпшення пластичності. Несподівана й надзвичайна комбінація збільшеної механічної міцності й збереженої пластичності є особливо вигідною характеристикою варіантів сплавів відповідно до цього винаходу. З подивом було відзначено, що варіанти сплавів після термообробки для поліпшення пластичності відповідно до цього винаходу мають міцність, порівняну зі сплавами Tі-6AІ-4V, при цьому не зменшуючи пластичності. [0032] Відзначалося, що деякі варіанти альфа/бета сплавів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, які мають величину алюмінієвого еквівалента (Al екв) щонайменше на рівні 6,3 або більше, переважно, щонайменше 6,4, мали міцність, щонайменше, порівняну з міцністю сплавів Tі-6AІ-4V. Крім того, спостерігалося, що такі сплави мали пластичність, що перевершує пластичність сплавів Tі-6AІ-4V, які звичайно мають величину алюмінієвого еквівалента близько 7,5. Використаний тут термін "величина алюмінієвого еквівалента" або "алюмінієвий еквівалент" (Alекв) означає величину, що дорівнює вмісту алюмінію у масових відсотках у сплаві, плюс десятикратний вміст кисню у масових відсотках у сплаві. Інакше кажучи, алюмінієвий еквівалент сплаву можна визначити як: Al екв = Al(мас. %) + 10 (O(мас%)). [0033] У той час як визнано, що механічні властивості титанових сплавів, здебільшого, залежать від розміру випробовуваного зразка, у варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа/бета титановий сплав включає алюмінієвий еквівалент щонайменше на рівні 6,4 або в деяких варіантах – у діапазоні від 6,4 до 7,2, і межу плинності щонайменше 120 тис. фунт на кв. дюйм (827,4 МПа) або в певному варіанті – щонайменше 130 тис. фунт на кв. дюйм (896,3 МПа). [0034] В інших варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа/бета титановий сплав має величину алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4 або в деяких варіантах – у діапазоні від 6,4 до 7,2, і межу плинності в діапазоні від 120 тис. фунт на кв. дюйм (827,4 МПа) до 155 тис. фунт на кв. дюйм (1069 МПа). [0035] В інших варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа/бета титановий сплав має величину алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4 або в деяких варіантах – у діапазоні від 6,4 до 7,2, і межу міцності при розтягуванні щонайменше 130 тис. фунт на кв. дюйм (896,3 МПа), або в деяких варіантах щонайменше 140 тис. фунт на кв. дюйм (965,3 МПа). [0036] У додаткових варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа/бета титановий сплав має величину алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4, або в деяких варіантах – у діапазоні від 6,4 до 7,2, і межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 130 тис. фунт на кв. дюйм (896,3 МПа) до 165 тис. фунт на кв. дюйм (1138 МПа). [0037] В інших варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа/бета титановий сплав має величину алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4, або в деяких варіантах – у діапазоні від 6,4 до 7,2, і пластичність щонайменше 12 % або щонайменше 16 % (відносне подовження). [0038] В інших варіантах, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, альфа/бета титановий сплав має величину алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4, або в деяких варіантах – у діапазоні від 6,4 до 7,2, і пластичність у діапазоні від 12 % до 30 % (відносне подовження або «%подовж"). [0039] Тоді як відповідно до деяких варіантів, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, 6,3 являє собою абсолютну мінімальну величину для Alекв, винахідники визначили, що для досягнення такої ж міцності, яку має сплав T1-6AІ-4V, потрібна величина Alекв щонайменше на рівні 6,4. Крім того, очевидно, що в інших варіантах альфа/бета титанового сплаву, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу, максимальна величина для Alекв становить 7,5, і що тут застосовується відношення міцності до пластичності відповідно до інших, розкритими тут варіантів, що не мають обмежувального характеру. [0040] Відповідно до варіантів, що не мають обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має величину алюмінієвого еквівалента на рівні щонайменше 6,4, межу плинності щонайменше 120 тис. фунт на кв. дюйм (827,4 МПа), межу міцності при розтягуванні щонайменше 130 тис. фунт на кв. дюйм (896,3 МПа), і пластичність щонайменше 12 % (відносне подовження). [0041] Відповідно до іншого варіанта, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має величину алюмінієвого еквівалента на рівні 5 UA 110949 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 щонайменше 6,4, межу плинності щонайменше 130 тис. фунт на кв. дюйм (896,3 МПа), межу міцності при розтягуванні щонайменше 140 тис. фунт на кв. дюйм (965,3 МПа), і пластичність щонайменше 12 %. [0042] У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, межу плинності в діапазоні від 120 тис. фунт на кв. дюйм (827,4 МПа) до 155 тис. фунт на кв. дюйм (1069 МПа), межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 130 тис. фунт на кв. дюйм (896,3 МПа) до 165 тис. фунт на кв. дюйм (1138 МПа), і пластичність у діапазоні від 12 % до 30 % (відносне подовження). [0043] В одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (UTS), що задовольняє рівнянню: UTS ≥ 14,767 (Alекв) + 48,001. [0044] В іншому варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу плинності (YS), що задовольняє рівнянню: YS ≥ 13,338 (Alекв) + 46,864. [0045] У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню пластичність на рівні: %el ≥ 3,3669 (Alекв) – 1,9417. [0046] У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (UTS), що задовольняє рівнянню: UTS ≥ 14,767 (Alекв) + 48,001; середню межу плинності (YS), що задовольняє рівнянню: YS ≥ 13,338 (Alекв) + 46,864; і середню пластичність, що задовольняє рівнянню: %el ≥ 3,3669 (Alекв) – 1,9417. [0047] В одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (UTS), що задовольняє рівнянню: UTS ≥ 12,414 (Alекв) + 64,429. [0048] В іншому варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу плинності (YS), що задовольняє рівнянню: YS ≥ 13,585 (Alекв) + 44,904. [0049] У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню пластичність на рівні: %el ≥ 4,1993 (Alекв) + 7,4409. [0050] У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (UTS), що задовольняє рівнянню: UTS ≥ 12,414 (Alекв) + 64,429; середню межу плинності (YS), що задовольняє рівнянню: YS ≥ 13,585 (Alекв) + 44,904; і середню пластичність, що задовольняє рівнянню: %el ≥ 4,1993 (Alекв) + 7,4409. [0051] В одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (UTS), що задовольняє рівнянню: UTS ≥ 10,087 (Alекв) + 76,785. [0052] В іншому варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу плинності (YS), що задовольняє рівнянню: YS ≥ 13,911 (Alекв) + 39,435. [0053] У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню пластичність на рівні: %el ≥ 1,1979 (Alекв) + 8,5604. 6 UA 110949 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 [0054] У ще одному варіанті, що не має обмежувального характеру, альфа/бета титановий сплав, відповідно до цього винаходу, має середню межу міцності при розтягуванні (UTS), що задовольняє рівнянню: UTS ≥ 10,087 (Alекв) + 76,785; середню межу плинності (YS), що задовольняє рівнянню: YS ≥ 13,911 (Alекв) + 39,435; і середню пластичність, виражену відносним подовженням (%el), що задовольняє рівнянню: %el ≥ 1,1979 (Alекв) + 8,5604. [0055] Було визначено, що варіанти альфа/бета титанових сплавів, які не мають обмежувального характеру, відповіднодо цього винаходу, демонструють порівняну або підвищену механічну міцність, підвищену пластичність і поліпшену здатність до деформації в порівнянні зі сплавом Tі-6AІ-4V. Тому існує можливість використання виробів, виготовлених зі сплавів, відповідно до цього винаходу, у ролі заміни виробів зі сплаву Tі-6AІ-4V в аерокосмічній, авіаційній промисловості, для морського застосування, в автомобільній і інших галузях промисловості. Висока міцність і пластичність варіантів сплаву, відповідно до цього винаходу, дозволяє виготовляти певні види прокату й кінцевих виробів із жорсткими допусками, які нині не можуть виготовлятися зі сплаву TІ-6AІ-4V. [0056] Аспект цього винаходу спрямований на вироби, зроблені й/або виконані зі сплаву відповідно до цього винаходу. Деякі вироби, що не мають обмежувального характеру, можуть бути обрані з компонентів авіаційного двигуна, компонентів конструкцій літака, компонентів автомобіля, компонентів медичного устаткування, компонентів спортивного устаткування, компонентів, застосовуваних на морі, і компонентів хімічного технологічного устаткування. Інші вироби можуть складатися й/або виконуватися з варіантів альфа/бета титанових сплавів, відповідно до цього винаходу, які відомі в цей час або в майбутньому фахівцеві, в обсязі розкритих тут варіантів. Вироби, що складаються і/або виконані зі сплавів відповідно до цього винаходу, за допомогою формоутворення й інших технологій виробництва, відомих фахівцям у даній галузі нині або в майбутньому. [0057] Подальші приклади призначені для додаткового опису деяких варіантів, що не мають обмежувального характеру, без обмеження обсягу цього винаходу. Фахівцям у даній галузі зрозуміло, що можливі зміни подальших прикладів, а також інших варіантів, не описаних тут, в обсязі винаходу, який визначається винятково формулою винаходу. ПРИКЛАД 1 [0058] Злитки альфа/бета титанового сплаву, що має склад відповідно до цього винаходу, відливалися, використовуючи традиційну вакуумно-дугову плавку (VAR), плазмову дугову плавку (РАМ), або електронно-променеву плавку з холодним подом (EB) для первинного переплаву, і переплав, використовуючи VAR. Склад злитків перебував у діапазоні, наведеному в стовпці "Варіанти, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу", включеному в наведену раніше Таблицю 1. [0059] Склад злитків, вироблених у цьому Прикладі 1, мали величини алюмінієвого еквівалента, що коливаються в діапазоні від приблизно 6,0 до приблизно 7,1. Злитки оброблялися, використовуючи різні види технології гарячого вальцювання, у гарячевальцьовані прутки й дріт, що мають діаметр від 0,25 дюйм (0,635 см) до 3,25 дюйм (8,255 см). Гаряче вальцювання виконувалася при початкових температурах між 1550 °F (843,3 °C) і 1650 °F (898,9 °C). Цей температурний діапазон перебуває нижче температури альфа/бета переходу сплавів із цього прикладу, яка становить приблизно від 1750 °F до 1850 °F (приблизно від 954,4 °C до 1010 °C), залежно від реального хімічного складу. Після гарячого вальцювання гарячевальцьовані прутки й дріт відпалювалися при 1275 °F (690,6 °C) протягом однієї години, з наступним охолодженням на повітрі. Діаметр, вміст алюмінію, вміст заліза, вміст кисню й розрахунковий Alекв кожного зразка прутка й дроту, виробленого за Прикладом 1, представлено в Таблиці 2. 7 UA 110949 C2 Таблиця 2 Зразок № Діаметр (дюйм) 1 3,25 2 3,25 3 3,25 4 2 5 2 6 2 7 1 8 1 9 0,5 10 0,5 11 0,5 12 0,344 13 0,25 14 0,25 15 0,25 16 0,25 17 0,25 5 10 15 20 25 30 35 Al (мас. %) 4,07 4,10 4,27 4,05 4,05 4,26 4,35 4,36 4,38 4,33 4,14 4,37 3,93 4,12 4,40 3,95 4,33 Fe (мас. %) 1,56 1,77 1,90 1,54 1,55 1,88 1,44 1,28 1,24 1,42 1,47 1,50 1,58 1,56 1,35 1,53 1,35 O (мас… %) 0,25 0,19 0,19 0,25 0,25 0,21 0,24 0,27 0,28 0,25 0,24 0,26 0,23 0,25 0,27 0,24 0,27 Alекв (Al%+10•O%) 6,53 5,96 6,13 6,57 6,58 6,38 6,74 7,08 7,15 6,81 6,51 6,95 6,27 6,65 7,10 6,30 7,06 [0060] На ФІГ. 1 графічно зображені (при кімнатній температурі) межі міцності при розтягуванні (UTS), межі плинності (YS), і відносне подовження (%el) для зразків прутка й дроту, наведених у Таблиці 2, залежно від величини алюмінієвого еквівалента сплаву в зразку. ФІГ. 1, крім того, містить лінії тенденції через точки даних UTS, YS, і %el, визначені методом лінійного регресійного аналізу. Видно, що середня міцність і середнє відносне подовження збільшується при зростанні Alекв. Це взаємовідношення є надзвичайним і несподіваним, оскільки суперечить зазвичай спостережуваному співвідношенню, коли збільшення міцності супроводжується зменшенням пластичності. [0061] Звичайні мінімуми сплаву Tі-6AІ-4V для UTS і YS становлять 135 тис. фунт на кв. дюйм (930,8 МПа) і 125 тис. фунт на кв. дюйм (861,8 МПа), відповідно. YS для зразків за винаходом, наведених у Таблиці 2, коливається в діапазоні від близько 125 тис. фунт на кв. дюйм для зразка з Alекв. близько 6,0 до близько 141 тис. фунт на кв. дюйм для зразка з Al екв близько 7,1. Зразок, що має Alекв. близько 6,4, демонстрував YS близько 130 тис. фунт на кв. дюйм (896,3 МПа). UTS для зразків за винаходом, наведених у Таблиці 2, коливається в діапазоні від близько 135 тис. фунт на кв. дюйм для зразка з Al екв близько 6,0, до близько 153 тис. фунт на кв. дюйм для зразка з Alекв. близько 7,1. Зразок, що має Alекв. близько 6,4, демонстрував YS близько 141 тис. фунт на кв. дюйм (972 МПа). ПРИКЛАД 2 [0062] Зразки дроту №№ 9-11 із Прикладу 1, що мають діаметр близько 0,5 дюйма (1,27 см) і величину алюмінієвого еквівалента близько 6,5, близько 6,8 і близько 7,15, піддавалися випробуванням на розтягування при кімнатній температурі. Результати випробувань на розтягування зображені графічно на ФІГ. 2. Усі з цих зразків мали межі міцності й плинності, які порівняні або перевищують міцність промислового сплаву Tі-6AІ-4V. Як і на ФІГ. 1, з ФІГ. 2 очевидно, що збільшення Alекв спричиняє збільшення міцності, разом зі збільшенням середнього відсотка відносного подовження. Як обговорювалося вище, ця тенденція є надзвичайною й несподіваною, оскільки суперечить зазвичай спостережуваному взаємовідношенню, коли збільшення міцності супроводжується зменшенням пластичності. Існує менший розкид даних на ФІГ. 2, який є типовим для випробувань, виконаних на зразках однакового розміру, у порівнянні з ФІГ. 1, який типовий для випробувань, виконаних на зразках різних розмірів, оскільки механічні властивості певною мірою залежать від розміру випробуваного зразка. ПРИКЛАД 3 [0063] Зразки гарячевальцьованої плити товщиною 1 дюйм (2,54 см) виготовлялися зі злитків, вироблених відповідно до операцій, описаних у Прикладі 1. Злитки сплавів мали склад у діапазонах, наведених у стовпці "Варіанти, що не мають обмежувального характеру, відповідно до цього винаходу", включеному в наведену раніше Таблицю 1, із вмістами алюмінію й кисню й величинами алюмінієвого еквівалента, наведеними в Таблиці 3. 8 UA 110949 C2 Таблиця 3 Зразок № 18 19 20 21 22 5 10 15 20 25 Діаметр (дюйм) 1 1 1 1 1 Al (мас. %) 4,08 4,13 4,22 4,25 4,21 Fe (мас. %) 1,53 1,44 1,49 1,40 1,38 O (мас. %) 0,24 0,24 0,29 0,28 0,29 Alекв (Al% + 10•O%) 6,43 6,48 7,12 7,05 7,08 [0064] Усі температури гарячого вальцювання були нижче температур альфа/бета переходу сплавів. Сплави мали величини Alекв приблизно від 6,5 до 7,1. Випробування на розтягування при кімнатній температурі використовувалися для визначення межі міцності при розтягуванні, межі плинності й відносного подовження (пластичності). Результати випробувань на розтягування зображені графічно на ФІГ. 3. З ФІГ. 3 очевидно, що сплави, що містять підвищені рівні Al і O, на що вказують розрахункові алюмінієві еквіваленти, мають при кімнатній температурі міцність, щонайменше, порівняну з рівнями міцності сплаву Tі-6AІ-4V. Крім того, відзначено, що міцність збільшувалася зі збільшенням Alекв. Крім того, середня пластичність сплавів за винаходом або трохи збільшувалася, або залишалася загалом незмінною при збільшенні Alекв і збільшенні міцності. Ця тенденція є надзвичайною й несподіваною, оскільки суперечить зазвичай спостережуваному взаємовідношенню, коли збільшення міцності супроводжується зменшенням пластичності. [0065] Цей опис написаний з посиланнями на різні типові, ілюстративні варіанти, що не мають обмежувального характеру. Однак фахівцям у даній галузі повинно бути зрозуміло, що різні заміни, зміни або комбінації будь-яких розкритих варіантів (або їх частин) можуть бути зроблені без відступу від обсягу винаходу, обумовленого винятково формулою. Таким чином, передбачається й зрозуміло, що цей винахід містить у собі додаткові варіанти, не викладені явно в цьому документі. Такі варіанти можуть бути отримані, наприклад, шляхом об'єднання й/або зміни кожного з розкритих етапів, інгредієнтів, складових, компонентів, елементів, параметрів, аспектів і іншого у варіантах втілення, описаних тут. Таким чином, цей винахід обмежується не описом різних типових, ілюстративних варіантів, що не мають обмежувального характеру, а винятково формулою винаходу. Таким чином, повинно бути зрозуміло, що формула може бути змінена в процесі розгляду цієї заявки на патент, щоб додати нові функції до формули винаходу, які описані тут по-різному. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 1. Альфа/бета-титановий сплав, що містить у масових відсотках від загальної маси сплаву: від 3,9 до 4,5 алюмінію, від 2,2 до 3,0 ванадію, від 1,2 до 1,8 заліза, від 0,24 до 0,30 кисню, до 0,08 вуглецю, до 0,05 азоту, до 0,015 водню, і у цілому до 0,30 інших елементів, при цьому загалом до 0,30 мас. % інших елементів включає в себе: менше ніж 0,005 кожного із бору або ітрію, не більше ніж 0,10 кожного з олова, цирконію, молібдену, хрому, нікелю, кремнію, міді, ніобію, танталу, марганцю та кобальту, і решта - титан і випадкові домішки. 2. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)), і має межу плинності щонайменше 120 тис. фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа). 3. Альфа/бет-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)), і має межу міцності при розтягуванні щонайменше 130 тис. фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа). 4. Альфа/бета-титановий сплав за будь-яким з попередніх пунктів, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)), і має пластичність щонайменше 12 відсотків відносного подовження. 9 UA 110949 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)), має межу плинності щонайменше 120 тис. фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа), має межу міцності при розтягуванні щонайменше 130 тис. фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа) і має пластичність щонайменше 12 відсотків відносного подовження. 6. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)), і має межу плинності в діапазоні від 120 тис. фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа) до 155 тис. фунтів на кв. дюйм (1069 МПа). 7. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)), і має межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 130 тис. фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа) до 165 тис. фунтів на кв. дюйм (1138 МПа). 8. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)), і має пластичність у діапазоні від 12 до 30 відсотків відносного подовження. 9. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, при цьому сплав має величину алюмінієвого еквівалента в діапазоні від 6,4 до 7,2, де алюмінієвий еквівалент Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)), має межу плинності в діапазоні від 120 тис. фунтів на кв. дюйм (827,4 МПа) до 155 тис. фунтів на кв. дюйм (1069 МПа), має межу міцності при розтягуванні в діапазоні від 130 тис. фунтів на кв. дюйм (896,3 МПа) до 165 тис. фунтів на кв. дюйм (1138 МПа), має пластичність у діапазоні від 12 до 30 відсотків відносного подовження. 10. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, який відрізняється тим, що сплав містить: від 4,05 до 4,40 алюмінію, від 2,2 до 3,0 ванадію, від 1,24 до 1,56 заліза, від 0,24 до 0,28 кисню, до 0,08 вуглецю максимум, до 0,05 азоту максимум, до 0,015 водню максимум, титан, і у цілому до 0,30 інших елементів, причому сплав має величину алюмінієвого еквівалента щонайменше 6,4, має межу плинності щонайменше 122 тис. фунтів на кв. дюйм (841,2 МПа), має межу міцності при розтягуванні щонайменше 142 тис. фунтів на кв. дюйм (979,1 МПа) і має пластичність щонайменше 20 відсотків відносного подовження. 11. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, який відрізняється тим, що: середня межа міцності при розтягуванні (UTS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню: UTS14,767(Aleq)+48,001, з середньоквадратичним відхиленням 0,6213, середня межа плинності (YS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню: YS13,338(Aleq)+46,864, з середньоквадратичним відхиленням 0,4519, і вимірювана у відсотках відносного подовження середня пластичність альфа/бета-титанового сплаву задовольняє рівнянню: %el3,3669(Aleq)-1,9417, з середньоквадратичним відхиленням 0,1746, причому Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)). 12. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, який відрізняється тим, що: середня межа міцності при розтягуванні (UTS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню: UTS12,414(Aleq)+64,429, з середньоквадратичним відхиленням 0,9576, середня межа плинності (YS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню: YS>13,585(Aleq)+44,904, з середньоквадратичним відхиленням 0,8138, і вимірювана у відсотках відносного подовження середня пластичність альфа/бета-титанового сплаву задовольняє рівнянню: %el>4,1993(Aleq)+7,4409, з середньоквадратичним відхиленням 0,1731; причому Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)). 13. Альфа/бета-титановий сплав за п. 1, який відрізняється тим, що: 10 UA 110949 C2 5 10 15 середня межа міцності при розтягуванні (UTS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню: UTS10,087(Aleq)+76,785, при цьому середня межа плинності (YS) альфа/бета-титанового сплаву в одиницях тис. фунтів на кв. дюйм задовольняє рівнянню: YS13,911(Aleq)+39,435, при цьому вимірювана у відсотках відносного подовження середня пластичність альфа/бетатитанового сплаву задовольняє рівнянню: %el1,1979(Aleq)+8,5604, причому Aleq=Al(мас. %)+10(О(мас. %)). 14. Виріб, що містить сплав за будь-яким з попередніх пунктів. 15. Виріб за п. 14, при цьому виріб вибраний з компонента авіаційного двигуна, конструктивного компонента літального апарата, компонента автомобіля, компонента медичного устаткування, компонента спортивного устаткування, компонента морського призначення і компонента хімічного технологічного устаткування. 11 UA 110949 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

High strength and ductility alpha/beta titanium ally

Автори англійською

Bryan, David J., Mantione, John V., Bayha, Thomas D.

Автори російською

Брайан Дэвид Дж., Мантион Джон В., Байха Томас Д.

МПК / Мітки

МПК: B62D 29/00, C22C 14/00, A61L 27/06, C22F 1/18

Мітки: пластичністю, високою, сплав, міцністю

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/14-110949-alfa-beta-titanovijj-splav-z-visokoyu-micnistyu-ta-plastichnistyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Альфа/бета-титановий сплав з високою міцністю та пластичністю</a>

Подібні патенти