ВЫСОКОПРОЧНЫЕ КРЕПЕЖНЫЕ ИЗДЕЛИЯ И ЗАГОТОВКИ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЬФА/БЕТА ТИТАНОВОГО СПЛАВА

1. Изделие промышленного производства, выбранное из крепежного изделия из титанового сплава и заготовки крепежного изделия из титанового сплава и включающее альфа/бета титановый сплав, содержащий, вес.%:
от 3,9 до 4,5 алюминия;
от 2,2 до 3,0 ванадия;
от 1,2 до 1,8 железа;
от 0,24 до 0,3 кислорода;
вплоть до 0,08 углерода;
вплоть до 0,05 азота;
титан; и
вплоть до суммарного 0,3 других элементов;
при этом изделие промышленного производства имеет предел прочности при растяжении по меньшей мере 170 тысяч фунт/кв. дюйм (1172 МПа) и прочность при двойном срезе по меньшей мере 103 тысячи фунт/кв. дюйм (710,2 МПа).
2. Изделие промышленного производства по п.1, отличающееся тем, что включает диаметр вплоть до 0,75 дюйма (1,91 см) и имеет предел прочности при растяжении по меньшей мере 180 тысяч фунт/кв. дюйм (1241 МПа), а прочность при двойном срезе - по меньшей мере 108 тысяч фунт/кв. дюйм (744,6 МПа).
3. Изделие промышленного производства по п.1, отличающееся тем, что другие элементы состоят в значительной степени из одного или более, из олова, циркония, молибдена, хрома, никеля, кремния, меди, ниобия, тантала, марганца и кобальта, весовой процент каждого из которых равен 0,1 или меньше, а также бора и иттрия, весовой процент каждого из которых составляет меньше чем 0,005.
4. Изделие промышленного производства согласно п. 1 или 2, отличающееся тем, что крепежное изделие включает одно из болта, гайки, шпильки, винта, прижимной шайбы, стопорной шайбы и заклепки.
5. Изделие промышленного производства, выбранное из крепежного изделия из титанового сплава и заготовки крепежного изделия из титанового сплава, включающее альфа/бета титановый сплав, состоящий в основном из, вес.%:
от 3,9 до 4,5 алюминия;
от 2,2 до 3,0 ванадия;
от 1,2 до 1,8 железа;
от 0,24 до 0,3 кислорода;
вплоть до 0,08 углерода;
вплоть до 0,05 азота;
не больше, чем в сумме 0,3 других элементов;
титана;
случайных примесей;
при этом другие элементы состоят в значительной степени из одного или более - из олова, циркония, молибдена, хрома, никеля, кремния, меди, ниобия, тантала, марганца и кобальта, весовой процент каждого из которых равен 0,1 или меньше, а также бора и иттрия, весовой процент каждого из которых элемента составляет меньше чем 0,005; и
при этом изделие промышленного производства имеет предел прочности при растяжении по меньшей мере 170 тысяч фунт/кв. дюйм (1172 МПа), а прочность при двойном срезе по меньшей мере 103 тысячи фунт/кв. дюйм (710,2 МПа).
6. Изделие промышленного производства по п.5, отличающееся тем, что включает диаметр вплоть до 0,75 дюйма (1,91 см) и имеет предел прочности при растяжении по меньшей мере 180 тысяч фунт/кв. дюйм (1241 МПа), а прочность при двойном срезе по меньшей мере 108 тысяч фунт/кв. дюйм (744,6 МПа).
7. Изделие промышленного производства согласно п.5 или 6, отличающееся тем, что крепежное изделие включает одно из болта, гайки, шпильки, винта, прижимной шайбы, стопорной шайбы и заклепки.
8. Способ для производства заготовки крепежного изделия из титанового сплава, включающий:
получение альфа/бета титанового сплава, содержащего, вес.%:
от 3,9 до 4,5 алюминия;
от 2,2 до 3,0 ванадия;
от 1,2 до 1,8 железа;
от 0,24 до 0,3 кислорода;
вплоть до 0,08 углерода;
вплоть до 0,05 азота;
титан; и
в сумме вплоть до 0,3 других элементов;
горячую прокатку титанового сплава в альфа/бета фазе титанового сплава;
отжиг титанового сплава при температуре отжига в диапазоне от 1200°F (648,9°C) до 1400°F (760°C) для времени отжига в диапазоне от 1 до 2 ч;
охлаждение на воздухе титанового сплава;
механическую обработку титанового сплава до заранее определенного размера;
обработку на твердый раствор титанового сплава при температуре обработки на твердый раствор в диапазоне от 1500°F (815,6°C) до 1700°F (926,7°C) для времени обработки на твердый раствор в диапазоне от 0,5 ч до 2 ч;
охлаждение титанового сплава со скоростью охлаждения, которая по меньшей мере эквивалентна охлаждению на воздухе,
старение титанового сплава при температуре старения в диапазоне от 800°F (426,7°C) до 1000°F (537,8°C) для времени старения в диапазоне от 4 ч до 16 ч; и
охлаждение на воздухе титанового сплава.
9. Способ по п.8, отличающийся тем, что другие элементы альфа/бета титанового сплава состоят в основном из одного или более - из олова, циркония, молибдена, хрома, никеля, кремния, меди, ниобия, тантала, марганца и кобальта, где весовой процент каждого такого элемента равен 0,1 или меньше, и бора и иттрия, где весовой процент каждого такого элемента составляет меньше чем 0,005.
10. Способ по п.8, отличающийся тем, что горячую прокатку осуществляют при температуре в диапазоне от 50°F (27,8°C) ниже температуры бета-перехода титанового сплава до 600°F (333,3°C) ниже температуры бета-перехода титанового сплава.
11. Способ по п.8, отличающийся тем, что дополнительно включает после горячей прокатки и перед отжигом титанового сплава холодное волочение титанового сплава до относительного уменьшения площади поперечного сечения меньше чем 10%, и отжиг.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно включает покрытие титанового сплава твердой смазкой перед холодным волочением.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что твердой смазкой является дисульфид молибдена.
14. Способ по п.8, отличающийся тем, что температура отжига равна 1275°F (690,6°C) и продолжительность отжига составляет 1 ч.
15. Способ по п.8, отличающийся тем, что на титановый сплав наносят покрытие перед механической обработкой титанового сплава.
16. Способ по п.8, отличающийся тем, что после этапа обработки на твердый раствор включает одно из охлаждений: охлаждение на воздухе, охлаждение в воде и закаливание в воде.
17. Способ по п.8, отличающийся тем, что температура обработки на твердый раствор равна 1610°F (876,7°C) и охлаждение титанового сплава включает закаливание в воде.
18. Способ по п.8, отличающийся тем, что старение титанового сплава включает старение при температуре 850°F (454,4°C) в течение 10 ч.