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

1. Изделие, выбранное из крепежного изделия из титанового сплава и заготовки крепежного изделия из титанового сплава, включающее подвергнутый горячей прокатке, обработке на твердый раствор и старению альфа/бета титановый сплав, содержащий, в весовых процентах:
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;
до 0,08 углерода;
до 0,05 азота;
титан; и
до 0,3 других элементов в сумме;
при этом изделие имеет предел прочности при продольном растяжении по меньшей мере 180 тысяч фунтов/кв. дюйм (1241 МПа) и прочность при двойном срезе по меньшей мере 108 тысяч фунтов/кв. дюйм (744,6 МПа).
2. Изделие по п. 1, при этом изделие имеет диаметр до 0,75 дюйма (1,91 см).
3. Изделие по п. 1, при этом другие элементы состоят по существу из одного или более из олова, циркония, молибдена, хрома, никеля, кремния, меди, ниобия, тантала, марганца и кобальта, причем весовой процент каждого такого элемента составляет 0,1 или менее, и бора и иттрия, причем весовой процент каждого такого элемента составляет менее чем 0,005.
4. Изделие по п. 1 или 2, при этом крепежное изделие включает одно из болта, гайки, шпильки, винта, прижимной шайбы, стопорной шайбы и заклепки.
5. Изделие, выбранное из крепежного изделия из титанового сплава и заготовки крепежного изделия из титанового сплава, включающее подвергнутый горячей прокатке, обработке на твердый раствор и старению альфа/бета титановый сплав, состоящий по существу из, в весовых процентах:
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;
до 0,08 углерода;
до 0,05 азота;
не более чем 0,3 других элементов в сумме;
титана; и
случайных примесей;
при этом другие элементы состоят по существу из одного или более из олова, циркония, молибдена, хрома, никеля, кремния, меди, ниобия, тантала, марганца и кобальта, причем весовой процент каждого такого элемента составляет 0,1 или менее, и бора и иттрия, причем весовой процент каждого такого элемента составляет менее чем 0,005; и
при этом изделие имеет предел прочности при продольном растяжении по меньшей мере 180 тысяч фунтов/кв. дюйм (1241 МПа) и прочность при двойном срезе по меньшей мере 108 тысяч фунтов/кв. дюйм (744,6 МПа).
6. Изделие по п. 5, при этом изделие имеет диаметр до 0,75 дюйма (1,91 см).
7. Изделие по п. 5 или 6, при этом крепежное изделие включает одно из болта, гайки, шпильки, винта, прижимной шайбы, стопорной шайбы и заклепки.
8. Способ производства заготовки крепежного изделия из титанового сплава, включающий:
получение альфа/бета титанового сплава, содержащего, в весовых процентах:
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;
до 0,08 углерода;
до 0,05 азота;
титан; и
до 0,3 других элементов в сумме;
горячую прокатку титанового сплава в альфа/бета фазе титанового сплава;
о
о
о
о
отжиг титанового сплава при температуре отжига в диапазоне от 1200F (648,9С) до 1400F (760С) в течение времени отжига в диапазоне от 1 часа до 2 часов;
охлаждение на воздухе титанового сплава;
механическую обработку титанового сплава до заранее определенного размера;
о
о
о
о
обработку на твердый раствор титанового сплава в диапазоне температур обработки на твердый раствор от 1500F (815,6С) до 1700F (926,7С) в течение времени обработки на твердый раствор в диапазоне от 0,5 часа до 2 часов;
охлаждение титанового сплава со скоростью охлаждения, которая по меньшей мере эквивалентна охлаждению на воздухе;
о
о
о
о
старение титанового сплава при температуре старения в диапазоне от 800F (426,7С) до 1000F (537,8С) в течение времени старения в диапазоне от 4 часов до 16 часов; и
охлаждение на воздухе титанового сплава.
9. Способ по п. 8, при этом другие элементы альфа/бета титанового сплава состоят по существу из одного или более из олова, циркония, молибдена, хрома, никеля, кремния, меди, ниобия, тантала, марганца и кобальта, причем весовой процент каждого такого элемента составляет 0,1 или менее, и бора и иттрия, причем весовой процент каждого такого элемента составляет менее чем 0,005.
о
о
о
о
10. Способ по п. 8, при этом горячую прокатку проводят при температуре в диапазоне от 50F (27,8С) ниже температуры бета-перехода титанового сплава до 600F (333,3С) ниже температуры бета-перехода титанового сплава.
11. Способ по п. 8, дополнительно включающий после горячей прокатки и перед отжигом титанового сплава холодное волочение титанового сплава до относительного уменьшения площади поперечного сечения менее чем 10% и отжиг.
12. Способ по п. 11, дополнительно включающий покрытие титанового сплава твердой смазкой перед холодным волочением.
13. Способ по п. 12, при этом твердой смазкой является дисульфид молибдена.
о
о
14. Способ по п. 8, при этом температура отжига составляет 1275F (690,6С), а продолжительность отжига составляет 1 час.
15. Способ по п. 8, при этом на титановый сплав наносят покрытие перед механической обработкой титанового сплава.
16. Способ по п. 8, при этом охлаждение после этапа обработки на твердый раствор включает одно из охлаждения на воздухе, охлаждения в воде и закалки в воде.
о
о
17. Способ по п. 8, при этом температура обработки на твердый раствор составляет 1610F (876,7С), а охлаждение титанового сплава включает закалку в воде.
о
о
18. Способ по п. 8, при этом старение титанового сплава включает старение при 850F (454,4С) в течение 10 часов.