ГОСТ Р 8.982-2019 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные справочные данные. Титановые сплавы марки ВТ. Скорость звука, относительное температурное расширение, плотность и модуль Юнга в диапазоне температур от 20 °С до 800 °С

Раздел библиотеки:17. МЕТРОЛОГИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Язык:
Год:
Язык:
>

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТР

8.982— 2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

СТАНДАРТНЫЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Титановые сплавы марки ВТ. Скорость звука, относительное температурное расширение, плотность и модуль Юнга в диапазоне температур от 20 °C до 800 °C

Издание официальное

Москва Стандартинформ 2019

ГОСТ Р 8.982—2019

Предисловие

  • 1 РАЗРАБОТАН Главным научным метрологическим центром «Стандартные справочные данные о физических константах и свойствах веществ и материалов» (ГНМЦ «ССД»), Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институтом металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН)

  • 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК180 «Стандартные справочные данные о физических константах и свойствах веществ и материалов»

  • 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства ло техническому регулированию и метрологии от 7 ноября 2019 г. № 1096-ст

  • 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. Nt 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и по-правок — в ежемесячном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ. оформление. 2019

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас* пространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

  • 1 Область применения

  • 2 Нормативные ссылки

  • 3 Общие положения

  • 4 Стандартные справочные данные о скорости звука, относительного температурного расширения,

плотности и модуля Юнга титановых сплавов

Приложение А (справочное) Результаты экспериментальных исследований и рассчитанных

на их основе свойств титановых сплавов

Библиография

ГОСТ Р 8.982—2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

СТАНДАРТНЫЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Титановые сплавы марки ВТ. Скорость звука, относительное температурное расширение, плотность и модуль Юнга в диапазоне температур от 20 °C до 800 °C

State system for ensuring the uniformity of measurements. Standard reference data. Titanium alloys of VT brand. Speed of sound, relative temperature expansion, density and Young’s modulus in the temperature range from 20 *C to 800 ’C

Дата введения — 2020—03—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на стандартные справочные данные (ССД) о скорости звука. относительного температурного расширения, плотности и модуля Юнга в диапазоне температур от 20 -С до 800 вС

Широкое применение титана и его сплавов в современной технике требует глубокого и всестороннего изучения их теллофиэических и физико-механических свойств в широком диапазоне температур. При высоких температурах в сплавах на основе титана наблюдается ряд аномалий в поведении физических свойств, особенно в области полиморфного превращения. В частности, помимо существенных структурных изменений, влияющих на прочностные свойства вблизи этого превращения у титановых сплавов (особенно у нано-структурированных) проявляется склонность к сверхпластическому деформированию. которая широко используется в современной технологии. К числу физических свойств, несущих обширную информацию о структурных и физико-механических свойствах металлов и сплавов, относятся дилатометрические и акустические свойства, в частности скорость распространения ультразвука. которые позволяют рассчитать значения модуля Юнга этих материалов.

Современные ультразвуковые методы обладают большой универсальностью. С их помощью можно исследовать не только упругие свойства материалов [1], но и электронную структуру металлов и сплавов, сверхпроводимость, фазовые переходы первого и второго рода, структуру и свойства различных дефектов [2].

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт;

ГОСТ Р 34100.3 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт. на который дама недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана

Издание официальное

датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Есты ссылочный стандарт отменен без замены, то положение. в котором дана осыпка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Общие положения

Основой для составления таблиц явились результаты экспериментальных исследований акустических. дилатометрических свойств и рассчитанных на их основе плотности и модуля Юнга титановых сплавов ВТ1-00. ВТ5. ВТ20. ВТ23 в диапазоне температур от 20 ’С до 800 ’С. приведенные в таблицах А.1—А.З приложения А.

Сплав ВТ1-00 относится к группе малолрочных высокопластичных сплавов, представляет собой нелегироеанный титан с суммарным содержанием примесей i 0.3 масс. %. и по типу структуры является однофазным (содержит лишь u-фазу). Дополнительный химический анализ показал, что суммарное содержание примесей в исследуемом сплаве составляет 0,23 масс. %.

Сплавы ВТ5 и ВТ20 относятся к группе среднепрочных сплавов. ВТ23 — к группе высокопрочных сплавов.

Сплав ВТ5 по типу структуры — типичный однофазный сплав, является единственным двойным титановым сплавом, основанным на системе Ti-Al. Фактическое содержание алюминия в данном сплаве составляет 5.4 масс. %. Двойные сплавы [3]. содержащие до 6 % алюминия, образуют твердые растворы с а-титаном вплоть до *930 ‘С.

Сплав ВТ20 по типу структуры является псевдо-о-сплавом. поскольку помимо а-фаэы содержит небольшое количество p-фазы. Подобные сплавы ведут себя как сплавы со структурой а и не поддаются термической термообработке [3].

Сплав ВТ23 по типу структуры является а +р-титановым сплавом мартенситного типа (3]. Подобные сплавы содержат значительное количество ^стабилизирующих элементов, могут подвергаться эффективной упрочняющей термической обработке и применяются в отожженном и термически упрочненном состояниях (3). [4].

Для сплавов ВТ5. ВТ20 и 8Т23 фактическое содержание легирующих элементов в процентах по массе представлено в таблицах 1—3.

Таблица 1 — Фактическое содержание легирующих добавок е сплаве ВТ5

AI

Мп

Fe

Сг

Со

5.4

0.017

0.05

0.015

0.11

Таблица 2 — Фактическое содержание легирующих добавок в сплаве ВТ20

AI

Zr

V

Мо

4.32

1.62

0.95

0.84

Таблица 3 — Фактическое содержание легирующих добавок в сплаве ВТ23

А1

Мо

V

Fe

Сг

4.66

1.31

3.2

0.42

0.91

Образцы, за исключением сплава ВТ23. отжигались из исходного состояния согласно стандартным технологическим регламентам |5):

ВТ1-00 — при 700 *С в течение 2 ч;

ВТ5 — при 830 «С в течение 2 ч;

ВТ20 — при 860 *С в течение 2 ч.

Образцы ВТ23 подвергались термическому упрочнению по двум вариантам технологии:

  • — закалка из li-фазы (от 1000 еС) в масло с последующим отжигом при 800 *С в течение 2 ч;

  • — закалка из p-фазы (от 1000 вС) в масло с последующим старением (изотермической выдержкой) при 500 *С в течение 5 ч.

Экспериментальная установка для исследования акустических свойств веществ в широком диапазоне температур как в вакууме, так и в различных газовых средах состоит из измерительной ячейки. вакуумного поста, программатора HRC-500. позволяющего проводить нагрев образца по заданной программе в широком диапазоне скоростей нагрева, а также поддерживать температуру на заданном уровне с высокой точностью.

От

неоосу

&

Рисунок 1 — Принцигмапьная схема измерительной ячейки

Измерительная ячейка (рисунок 1) создана на базе беэинерционной инфракрасной отражательной печи 5 фирмы ULVAC. внутри которой находится изготовленная из кварцевой трубки вакуумная камера 4. Образец 3 в виде проволоки длиной L = 350 мм. диаметром D = 2 мм (отдельно представлен на рисунке 2) имеет плоскопараллельные торцы. На расстоянии / — 55—75 мм от нижнего торца образца сделана кольцевая проточка шириной 0,4 мм на глубину 0.1—0,2 мм, представляющая собой акустическую метку. Участок образца от нижнего торца до акустической метки является измерительным участком 6 (на рисунке 1 выделен жирной линией). Геометрические размеры измерительного участка и проточки определялись с помощью оптического катетометра КМ-6. Остальная часть образца играет роль акустического волновода. Образец 3 крепится и уплотняется в герметическом вводе 2 вакуумной камеры. На верхнем торце образца крепится пьеэопреобразоеатель 1 оригинальной конструкции, осуществляющий как возбуждение акустических волн в образце, так и прием отраженных акустических волн. Акустический контакт между образцом и преобразователем достигается путем склейки с применением салола (фенилсалицилата) или другим акустически прозрачным и легко плавящимся материалом. Как видно из рисунка 1. рабочая часть образца находится в зоне равномерного нагрева с заданной температурой, а верхняя часть с пьезопреобразователем — в холодной зоне, что обеспечивает нормальную работу пьезопреобразователя и склейки.

Методика измерений на проволочных образцах дает возможность получить равномерное температурное поле как по сечению образца, так и вдоль всего измерительного участка, избежать нежелательных интерференционных эффектов, упростить способ возбуждения акустических волн. Измерение скорости и коэффициента затухания ультразвуковых волн проводится на описываемой установке импульсным методом, поскольку в данном случае этот метод позволяет получать наиболее точные и надежные результаты.

Рисунок 2 — Измерительный участок образца

Основы методики исследования температурной зависимости скорости и коэффициента затухания ультразвука на проволочных образцах были предложены в работе [6]. С целью увеличения точности экспериментальных данных авторы применили новую [7] методику измерения по ликам импульсов не* сущей частоты. Суть методики заключается в том. что видеоимпульс, возбуждающий в образце акустические колебания, заполняется радиоимпульсами несущей частоты (рисунок 3). Эхо-сигнал, приходящий вместе с прямым импульсом на регистрирующую часть схемы, подобен прямому импульсу. При этом оба импульса не подвергаются детектированию, а для их усиления используется широкополосный усилитель, сохраняющий высокочастотную составляющую сигнала. Выбор длительности видеоимпульса связан с периодом колебаний несущего сигнала. Это позволяет визуально различать заполняющие импульсы несущей частоты внутри пакета импульсов на экране осциллографа. Временные интервалы и амплитуды сигналов измеряются так. как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 — Вид отраженного от проточки и торца рабочей части образца радиоимпульсов

Скорость ультразвука определяется по известной длине измерительного участка образца и времени прохождения импульса между проточкой и нижним торцом образца: c-21/t, где I — длина измерительного участка; т — время прохождения ультразвукового импульса.

Определение коэффициента затухания сводится к измерению амплитуд серии импульсов, отраженных от акустической метки и торца образца. Значения коэффициента затухания ультразвука позволяют рассчитать коэффициент внутреннего трения 6 в исследованном материале.

Представленная методика предъявляет жесткие требования к генерации несущего сигнала и геометрической форме образца. Генератор радиоимпульсов должен обеспечивать качественное заполнение видеоимпульса, особенно вблизи заднего и переднего его фронтов. В противном случае невозможно идентифицировать лики внутри пакета импульсов прямого и отраженного сигналов.

Качество изготовления образца должно быть таково, чтобы свести к минимуму посторонние шумы и искажение эхо-сигнала. Это достигается строгой параллельностью торцов и проточки, перпендикулярностью их к оси образца, качеством обработки поверхностей. Внешняя поверхность образца не должна иметь больших забоин и царапин. Не менее важно использование демпфирования пьезопрео-браэователя для подавления посторонних шумов.

Исследования длины измерительного участка проводились на высокоскоростном кварцевом термическом дилатометре DL-1500 RH фирмы Sinko-Rico с инфракрасной печью. Применение инфракрасной печи обеспечивало как высокие, так и низкие скорости нагрева и охлаждения. Чувствительность дилатометра составляла 0.1 мкм, а автоматизированная система сбора и обработки информации в реальном масштабе времени позволяла представить результаты измерений в виде температурной и временной зависимости удлинения образца. Длина и диаметр образца составляли соответственно 15 и 5 мм при комнаткой температуре и измерялись электронным микрометром типа МКЦ-25 с точностью 0.001 мм.

Опытные данные об относительном температурном расширении позволяют рассчитать значения температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) дифференцированием кривой AL/Lq = /(7) (8]. Однако в работе использовались именно полученные значения относительного температурного расширение, так как использование ТКЛР приводило к увеличению погрешности при расчете акустических свойств, в расчетные формулы которых входит непосредственно длина образца. Результаты измерений относительного температурного расширения позволили рассчитать значения плотности р исследованного материала р = р0(1 * aL/L0)’3. где р0 — плотность при комнатной температуре, с точностью 0.4 %. Плотность при комнатной температуре с высокой точностью определялась методом гидростатического взвешивания в дистиллированной воде р0 = (m,/(л?, — т2))р2, где /и,, го2 — масса образца в воздухе и воде, соответственно. р2 — плотность воды, с точностью 0.01 %.

Опытные данные о скорости зеука и плотности позволили рассчитать по известному соотношению модуль Юнга Е — рс2. где р — плотность, с — скорость звука.

Использованный акустический метод исследования свойств материалов аттестован в категории методики ГСССД (9].

Весь массив опытных и рассчитанных на их основе данных был обработан методом наименьших квадратов для получения аппроксимирующих уравнений в виде Y = А ♦ Bt ♦ Cf2 + …. где Y — свойство. t — температура. °C. Коэффициенты аппроксимирующих уравнений представлены в таблице 4. Среднеквадратическое отклонение (неопределенность типа А) данных от аппроксимирующего уравнения составило для скорости звука 0.4 %. для относительного температурного расширения 0.2 %, для плотности 0.4 %. для модуля Юнга 1.2% (см. ГОСТ Р 34100.3).

Таблица 4 — Коэффициенты аппроксимирующих уравнений

Сплав

Свойство

А

в

С

ВТ1-00

с. м/с AL/Lq. % р. кг/м3 £. ГПа

4557.9 -0.024 4511.4

92.1

-1.5 0.0012 -0,14 -0.06

ВТ 5

с. м/с AL/tu.% р. кг/м3 Е. ГПа

5323.0 -0.028 4409.8

122.4

—1.531 0.0014 -0.18

-0.06

BT20

с. м/с диц.%

р. кг/м3

Е. ГПа

  • 5045.4 -0.022

  • 4409.4 110.6

-1.3 0.0011 -0.14 -0.05

птлп

упрочнение путем закалки с последующим отжигом

с. м/с AL/L0, % р. кг/м3 Е. ГПа

4737.3 -0.0302

4523.8

100.3

-1,08 0.0015 -0.2

-0.04

1.4 х 10*4

5.8 х 10-7

6.2 х 10″5

1.0» 10-5

упрочнение путем закалки с последующим старением

с. м/с MJL0. % р. кг/м3 Е. ГПа

4829.9 -0.0303

4524.1

105,2

-1.4 0.0015 -0.21 -0.06

2.6 х Ш-4

7.9 х 10-7

  • 8.5 х 10-*

  • 1.6 х 10-*

4 Стандартные справочные данные о скорости звука, относительного температурного расширения, плотности и модуля Юнга титановых сплавов

Рассчитанные на основе аппроксимирующих уравнений таблицы стандартных справочных данных о скорости звука, относительного температурного расширения, плотности и модуля Юнга титановых сплавое в диапазоне температур от 20 »С до 800 °C приведены в таблицах 5—9.

Таблица 5 — Сплав ВТ 1-00. Стандартные справочные данные о скорости звука, относительном температурном расширении, плотности и модуле Юнга

Скорость звука, м/с

Температура, *С

0

10

20

30

40

50

00

70

00

90

0

4527,0

4511,6

4496.2

4480.8

4465.4

4450.0

4434.6

4419.2

100

4403.8

4388.4

4372,9

4357,5

4342.1

4326.7

4311.3

4295.9

4280.5

4265.1

200

4249.7

4234,2

4218,8

4203.4

4188.0

4172.6

4157,2

4141.8

4126.4

4111.0

300

4095.6

4080,2

4064,7

4049.3

4033.9

4018,5

4003,1

3987.7

3972,3

3956,9

400

3941,5

3926,0

3910,6

3895.2

3879,8

3864.4

3849,0

3833.6

3818.2

3802.8

500

3787.4

3771,9

3756,5

3741.1

3725.7

3710,3

3694.9

3679.5

3664,1

3648.7

600

3633.3

3617,8

3602,4

3587,0

3571.6

3556.2

3540,8

3525.4

3510,0

3494.6

700

3479,2

3463,7

3448,3

3432,9

3417.5

3402,1

3386.7

3371.3

3355,9

3340,5

800

3325.1

Продолжение таблицы 5

Относительное температурное расширение. %

Температура, “С

0

10

20

30

40

50

во

70

во

90

0

0,000

0,012

0.024

0.036

0.048

0,060

0,072

0,084

100

0.096

0,108

0,120

0,132

0.144

0.156

0,168

0,180

0.192

0,204

200

0.216

0,228

0.240

0.252

0,264

0276

0.288

0,300

0,312

0,324

300

0.336

0,348

0.360

0,372

0,384

0.396

0.408

0,420

0,432

0.444

400

0.456

0,468

0.480

0.492

0.504

0.516

0.528

0,540

0.552

0,564

500

0.576

0,588

0.600

0,612

0,624

0.636

0.648

0.660

0.672

0.684

600

0,696

0,708

0.720

0,732

0.744

0.756

0.768

0,780

0,792

0,804

700

0.816

0,828

0.840

0.852

0.864

0.876

0.888

0,900

0,912

0.924

800

0.936

Продолжение таблицы 5

Плотность, кт/ы3

Температура. *С

0

10

20

30

40

S0

во

70

80

90

0

4508.5

4507,1

4505.7

4504.3

4502.8

4501.4

4500.0

4498.6

100

4497.2

4495.7

4494.3

4492.9

4491.5

4490.0

4488.6

4487,2

4485.8

4484.3

200

4482.9

4481.5

4480.1

4478.7

4477.2

4475.8

4474.4

4473,0

4471.5

4470.1

300

4468.7

4467,3

4465.8

4464.4

4463.0

4461,6

4460.1

4458.7

4457.3

4455.9

400

4454.5

4453,0

4451,6

4450,2

4448.8

4447.3

4445.9

4444.5

4443.1

4441.7

500

4440.2

4438,8

4437.4

4436,0

4434.5

4433.1

4431.7

4430.3

4428.9

4427.4

600

4426,0

4424.6

4423.2

4421.7

4420.3

4418.9

4417.5

4416.0

4414.6

4413.2

700

4411,8

4410,4

4408.9

4407,5

4406.1

4404.7

4403,2

4401.8

4400.4

4399.0

800

4397,5

Окончание таблицы 5

Модул» Юнга. ГПа

Температура. ‘С

0

10

20

30

40

$0

во

70

ВО

00

0

91.0

90.4

89.9

89.3

88.7

88.2

87.6

87.1

100

86.5

85.9

85.4

84.8

84.3

83.7

83.1

82.6

82.0

81.5

200

80.9

80.3

79.8

79,2

78.7

78.1

77.5

77.0

76.4

75,9

300

75.3

74.7

74.2

73,6

73.1

72.5

71.9

71.4

70,8

70,3

400

69.7

69.1

68.6

68.0

67.5

66.9

66.3

65.8

65.2

64,7

500

64.1

63.5

63,0

62,4

61.9

61,3

60.7

60.2

59,6

59,1

600

58.5

57.9

57.4

56.8

56.3

55.7

55.1

54.6

54.0

53.5

700

52.9

52.3

51.8

51.2

50.7

50.1

49,5

49.0

48.4

47,9

800

47.3

Таблица 6 — Сплав ВТ6. Стандартные справочные данные о скорости звука, относительном температурном расширении, плотности и модуле Юнга

Скорость мука. ш?с

Температура.*С

0

to

20

30

40

50

во

70

80

90

0

5292.4

5277.1

5261.8

5246.4

5231.1

5215,8

5200.5

5185.2

100

5169.9

5154.6

5139.3

5124.0

5108.7

5093.3

5078.0

5062.7

5047.4

5032.1

200

5016.8

5001,5

4986,2

4970.9

4955.5

4940.2

4924.9

4909.6

4894.3

4879.0

300

4863.7

4848.4

4833.1

4817.8

4802.5

4787.1

4771.8

4756.5

4741.2

4725.9

400

4710.6

4695,3

4680,0

4664.7

4649.4

4634.0

4618.7

4603.4

4588.1

4572.8

500

4557.5

4542.2

4526,9

4511,6

4496.3

4480.9

4465.6

4450.3

4435.0

4419.7

600

4404.4

4389.1

4373,8

4358.5

4343.2

4327.8

4312,5

4297,2

4281.9

4266.6

700

4251.3

4236.0

4220,7

4205.4

4190.1

4174.7

4159.4

4144,1

4128.8

4113.5

800

4098.2

Продолжение таблицы 6

Относительное температурное расширение. %

Температура.’С

0

to

20

30

40

SO

во

70

80

90

0

0,000

0.014

0,028

0.042

0.056

0,070

0.084

0.098

100

0,112

0,126

0,140

0.154

0,168

0.182

0.196

0,210

0.224

0.238

200

0,252

0.266

0.280

0,294

0,308

0.322

0.336

0,350

0.364

0,378

300

0.392

0.406

0,420

0.434

0,448

0.462

0.476

0,490

0.504

0.518

400

0,532

0.546

0.560

0,574

0,588

0.602

0.616

0,630

0.644

0,658

500

0.672

0.686

0,700

0.714

0,728

0.742

0.756

0,770

0.784

0.798

600

0.812

0.826

0,840

0,854

0,868

0.882

0.896

0,910

0.924

0.938

700

0.952

0.966

0,980

0.994

1,008

1.022

1.036

1,050

1.064

1.078

800

1,092

Продолжение таблицы 6

Плотность.

Темпера’ vpa.’C

0

10

20

30

40

50

во

70

80

90

0

4406.3

4404.5

4402.8

4401,0

4399,3

4397.5

4395.7

4394.0

100

4392.2

4390.5

4388.7

4386,9

4385.2

4383.4

4381,7

4379.9

4378.1

4376.4

200

4374.6

4372.9

4371.1

4369,3

4367,6

4365.8

4364,1

4362.3

4360.5

4358.8

300

4357,0

4355.3

4353.5

4351,7

4350.0

4348.2

4346.5

4344.7

4342.9

4341.2

400

4339.4

4337.7

4335.9

4334,1

4332.4

4330.6

4328.9

4327.1

4325.3

4323.6

500

4321,8

4320.1

4318.3

4316,5

4314.8

4313.0

4311.3

4309.5

4307,7

4306.0

600

4304,2

4302.5

4300.7

4298.9

4297,2

4295.4

4293.7

4291.9

4290.1

4288,4

700

4286,6

4284.9

4283.1

4281.3

4279,6

4277,8

4276,1

4274.3

4272.5

4270.8

800

4269,0

Окончание таблицы б

Модуль Юнга. ГПа

Температура. *С

0

10

20

30

40

50

во

70

80

00

0

121.1

120.5

119.9

119,2

118.6

118.0

117,4

116,7

100

116,1

115.5

114.8

114,2

113,6

113.0

112.3

111,7

111.1

110.4

200

109.8

109,2

108.6

107,9

107.3

106.7

106.1

105.4

104.8

104.2

300

103,5

102.9

102,3

101,7

101.0

100.4

99.8

99,1

98.5

97,9

400

97,3

96.6

96.0

95.4

94,7

94.1

93.5

92.9

922

91.6

500

91.0

90,3

89,7

89.1

88.5

87,8

87,2

86.6

86.0

85.3

600

84.7

84.1

83.4

82.8

82.2

81.6

80.9

80,3

79.7

79.0

700

78.4

77.8

77.2

76.5

75,9

75.3

74.6

74.0

73.4

72,8

800

72.1

Таблица 7 — Сплав ВТ20. Стандартные справочные данные о скорости звука, относительном температурном расширении, плотности и модуле Юнга

Спорость звука, м/с

Температура.’С

0

10

20

30

40

50

во

70

80

90

0

5020.2

5007,6

4994.9

4982,3

4969,7

4957.0

4944.4

4931.8

100

4919,2

4906.5

4893.9

4881.3

4868.6

4856.0

4843.4

4830.7

4818.1

4805.5

200

4792,9

4780.2

4767.6

4755.0

4742.3

4729.7

4717.1

4704.4

4691.8

4679.2

300

4666,6

4653,9

4641.3

4628.7

4616.0

4603.4

4590.8

4578.1

4565.5

4552.9

400

4540,3

4527,6

4515,0

4502.4

4489.7

4477.1

4464.5

4451.8

4439.2

4426.6

500

4414,0

4401.3

4388.7

4376.1

4363.4

4350.8

4338.2

4325.5

4312.9

4300.3

600

4287,7

4275.0

4262.4

4249.8

4237.1

4224.5

4211.9

4199,2

4186.6

4174.0

700

4161,4

4148.7

4136,1

4123.5

4110.8

4098,2

4085,6

4072.9

4060.3

4047.7

800

4035,1

Продолжение таблицы 7

Относительное температурное расширение. %

Температура.’С

0

to

20

30

40

50

во

70

во

90

0

0.000

0.011

0.022

0.033

0,044

0.055

0.066

0.077

100

0.088

0,099

0.110

0,121

0,132

0.143

0.154

0.165

0.176

0,187

200

0.198

0.209

0.220

0.231

0.242

0.253

0.264

0.275

0.286

0.297

300

0.308

0.319

0.330

0,341

0.352

0.363

0,374

0.385

0.396

0.407

400

0.418

0.429

0.440

0,451

0.462

0,473

0.484

0.495

0.506

0.517

500

0.528

0,539

0.550

0.561

0.572

0.583

0.594

0.605

0,616

0,627

600

0.638

0.649

0.660

0,671

0.682

0.693

0.704

0.715

0,726

0,737

700

0,748

0,759

0.770

0,781

0,792

0.803

0.814

0.825

0.836

0.847

800

0.858

Продолжение таблицы 7

Плотность. trluP

Температура.’С

0

10

20

30

40

50

во

70

во

90

0

4406.7

4405.3

4403,9

4402.5

4401.1

4399,7

4398.3

4396.9

100

4395.5

4394.1

4392,7

4391,3

4389,9

4388.5

4387.1

4385,7

4384.3

4382.9

200

4381.5

4380,1

4378,7

4377.3

4375.9

4374.5

4373.1

4371.7

4370.3

4368.9

300

4367.5

4366,1

4364,7

4363.3

4361.9

4360.5

4359.1

4357.7

4356.3

4354,9

400

4353.5

4352.1

4350.7

4349.3

4347.9

4346.5

4345.1

4343,7

4342.3

4340.9

500

4339.5

4338,1

4336,7

4335,3

4333.9

4332.5

4331.1

4329,7

4328,3

4326.9

600

4325.5

4324.1

4322.7

4321.3

4319.9

4318,5

4317.1

4315,7

4314.3

4312.9

700

4311,5

4310,1

4308.7

4307,3

4305.9

4304.5

4303.1

4301.7

4300.3

4298.9

800

4297.5

Окончание таблицы 7

Модуль Юнга. ГПа

Температура.’С

0

to

20

30

40

50

во

70

во

90

0

109.6

109.1

108,6

108,1

107.6

107,1

106,5

106,0

100

105.5

105.0

104.5

104.0

103.5

103,0

102.5

101,9

101,4

100,9

200

100.4

99.9

99.4

98.9

98,4

97,9

97.3

96.8

96.3

95.8

300

95,3

94.8

94.3

93.8

93,2

92,7

92.2

91.7

91.2

90.7

400

90,2

89.7

89.2

88.6

88.1

87.6

87.1

86.6

86.1

85.6

500

85,1

84.6

84.0

83,5

83.0

82.5

82,0

81.5

81.0

80.5

600

80.0

79.4

78.9

78.4

77.9

77.4

76.9

76.4

75.9

75.3

700

74,8

74.3

73.8

73.3

72.8

72.3

71.8

71.3

70.7

70.2

800

69,7

Таблица 8 — Сплав ВТ2Э. Стандартные справочные данные о скорости звука, относительном температурном расширении, плотности и модуле Юнга. Упрочнение путем закалки с последующим отжигом

Скорость мука. ы/с

Темлература/С

0

10

20

30

40

S0

60

70

60

60

0

4715.7

4705.0

4694.3

4683.6

4673.0

4662.3

4651.8

4641.2

100

4630,7

4620.2

4609.7

4599.2

4586.8

4578,4

4568.0

4557.7

4547,4

4537.1

200

4526,9

4516.6

4506.4

4496.3

4486,1

4476,0

4465,9

4455.9

4445.6

4435.8

300

4425.9

4415.9

4406.0

4396.1

4386.2

4376.4

4366.6

4356.8

4347.1

4337.4

400

4327.7

4318.0

4306.4

4298.7

4289.2

4279.6

4270.1

4260.6

4251.1

4241.7

500

4232.3

4222.9

4213,5

4204.2

4194.9

4185.6

4176.4

4167.2

4158.0

4148.8

600

4139.7

4130.6

4121.5

4112.4

4103,4

4094.4

4085.4

4076.5

4067.6

4058.7

700

4049.9

4041.0

4032.2

4023.5

4014.7

4006.0

3997.3

3988.7

3980.0

3971.4

800

3962,9

Продолжение таблицы 8

Относительное температурное расширение. %

Температура, •с

0

10

20

30

40

so

60

70

60

60

0

0,000

0,015

0.031

0.046

0.062

0.078

0.093

0.109

100

0,126

0.142

0,158

0.175

0.191

0.208

0.225

0.242

0,259

0,276

200

0.293

0.310

0.328

0.345

0.363

0.381

0,399

0.417

0.435

0.453

300

0.472

0.490

0.509

0.526

0.547

0.566

0.585

0.604

0.623

0,643

400

0.663

0.682

0.702

0,722

0.742

0.762

0.782

0.803

0.823

0.844

500

0.865

0.886

0.907

0.928

0.949

0.970

0.992

1.013

1.035

1.057

600

1.079

1.101

1.123

1.145

1.167

1.190

1.212

1.235

1.256

1,281

700

1.304

1,327

1,350

1.374

1.397

1.421

1.445

1.469

1.493

1.517

800

1.541

Продолжение таблицы 8

Плотность, кг/ы3

Теыпература.°С

0

10

20

30

40

60

60

70

во

90

0

4519.8

4517.9

4515.9

4514,0

4512.0

4510.1

4508.2

4506.3

100

4504.4

4502.6

4500.7

4498.8

4497.0

4495,2

4493.4

4491.6

4489.8

4488,0

200

4486.3

4484.5

4482.8

4481.1

4479.4

4477.7

4476.0

4474.3

4472,7

4471.0

300

4469.4

4467.8

4466.1

4464.5

4463.0

4461,4

4459.8

4458.3

4456.7

4455.2

400

4453.7

4452.2

4450.7

4449.3

4447.8

4446.4

4444.9

4443.5

4442.1

4440.7

500

4439.3

4437.9

4436.6

4435,2

4433,9

4432,6

4431,2

4429.9

4428.7

4427.4

600

4426.1

4424.9

4423.6

4422.4

4421.2

4420.0

4418.8

4417,6

4416.5

4415.3

700

4414.2

4413.0

4411.9

4410,8

4409,7

4408.7

4407.6

4406.6

4405,5

4404.5

800

4403.5

Окончание таблицы В

Модул» Юнга. ГПа

Температура, ■с

0

10

20

30

40

S0

во

70

во

90

0

99.5

99.1

98.7

98.2

97.8

97.4

97.0

96.6

100

96.3

95.9

95.5

95.1

94.7

94.3

93.9

93.5

93.2

92.8

200

92.4

92.0

91.7

91.3

90.9

90.6

90.2

89.8

89.5

89.1

300

88.8

88.4

88.1

87.7

87.4

87,0

86.7

86.3

86.0

85.7

400

85.3

85.0

84.7

84.3

84.0

83,7

83.3

83.0

82.7

82.4

500

82.1

81.8

81.5

81.1

80.8

80.5

80.2

79,9

79.6

79.3

600

79,0

78.7

78.4

78.2

77.9

77.6

77.3

77.0

76.7

76.5

700

76.2

75.9

75.6

75.4

75.1

74.8

74.6

74.3

74.1

73.8

800

73.5

Таблица 9 — Сплав ВТ23. Стандартные справочные данные о скорости звука, относительном температурном расширении, плотности и модуле Юнга. Упрочнение путем закалки с последующим старением

Скорость звука, м/с

Температура, •с

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

4802.6

4789.1

4775.6

4762.1

4748.7

4735.3

4722.0

4708.8

100

4695.5

4682.4

4669.3

4656.2

4643.2

4630.3

4617.4

4604.6

4591.8

4579.0

200

4566.3

4553.7

4541.1

4528.6

4516.1

4503.7

4491.3

4479.0

4466.7

4454.5

300

4442.3

4430.2

4418.2

4406.2

4394.2

4382,3

4370.4

4358.6

4346,9

4335.2

400

4323.5

4312.0

4300.4

4288.9

4277,5

4266.1

4254.8

4243.5

4232.2

4221.1

500

4209.9

4198.9

4187.8

4176.9

4166.0

4155,1

4144,3

4133.5

4122.8

4112.2

600

4101.5

4091.0

4080.5

4070.0

4059.6

4049.3

4039.0

4028.8

4018.6

4008.4

700

3998.3

3988.3

3978,3

3968.4

3958.5

3948.7

3938.9

3929.2

3919.5

3909.9

800

3900.3

Продолжение таблицы 9

Относительное температурное расширение. %

Темпера тура.*С

0

10

20

30

40

50

во

70

во

90

0

0.000

0,015

0.031

0,047

0,062

0.079

0,095

0,111

100

0,128

0.144

0.161

0,178

0.195

0.212

0.230

0,247

0.265

0.283

200

0,301

0.319

0.338

0.356

0,375

0,394

0.413

0.432

0,452

0.471

300

0.491

0.511

0.531

0,551

0,571

0.591

0,612

0.633

0.654

0.675

400

0,696

0,717

0.739

0.761

0.783

0.805

0.827

0.849

0.872

0.894

500

0.917

0.940

0,963

0,987

1,010

1,034

1.057

1.081

1,105

1.130

600

1,154

1.179

1.203

1,228

1.253

1,278

1.304

1.329

1.355

1.381

700

1.407

1.433

1,459

1,486

1,512

1,539

1.566

1.593

1,620

1,648

800

1.675

Продолжение таблицы 9

Плотность. КГЙцЗ

Температура.°С

0

10

20

30

40

50

во

70

80

90

0

4520,0

4518.0

4516.0

4514,1

4512,1

4510,2

4508.2

4506.3

100

4504.4

4502.6

4500.7

4498.9

4497.1

4495.3

4493.5

4491.7

4489.9

4488.2

200

4486.5

4484.8

4483,1

4481,5

4479.8

4478.2

4476.6

4474.9

4473.4

4471,8

300

4470.2

4468,7

4467.2

4465,7

4464.2

4462.8

4461.3

4459.9

4458.5

4457.1

400

4455.7

4454,3

4453,0

4451.7

4450.4

4449,1

4447.8

4446.5

4445.3

4444.1

500

4442.8

4441,7

4440.5

4439.3

4438.2

4437.1

4436.0

4434.9

4433.8

4432.7

600

4431.7

4430,7

4429,7

4428.7

4427.7

4426.8

4425.8

4424.9

4424.0

4423.1

700

4422.2

4421,4

4420,6

4419.7

4418.9

4418.1

4417.4

4416.6

4415.9

4415,2

800

4414.5

Окончание таблицы 9

Модуль Юнга. ГПа

Температура.°C

0

to

20

30

40

50

во

70

80

00

0

104.0

103.4

102.8

102,1

101.5

100.9

100.3

99.7

100

99,1

98.5

97.9

97.4

96.8

96.2

95.6

95,1

94,5

93.9

200

93.3

92.8

92.2

91.7

91.1

90,6

90,0

89.5

89.0

88.4

300

87,9

87.4

86.8

86.3

85,8

85.3

84.8

84.3

83.7

83.2

400

82.7

82.2

81.8

81.3

80.8

80,3

79,8

79,3

78,9

78.4

500

77.9

77.5

77.0

76.5

76.1

75.6

75.2

74.7

74.3

73.9

600

73.4

73.0

72.6

72.1

71.7

71.3

70,9

70,5

70,0

69.6

700

69,2

68.8

68.4

68.0

67.7

67,3

66.9

66.5

66,1

65.7

800

65,4

Приложение А (справочное)

Результаты экспериментальных исследований и рассчитанных на их основе свойств титановых сплавов

В таблицах АЛ—А.З приведен ряд экспериментальных исследований и рассчитанных на их основе свойств титановых сплавов. Температурный диапазон проведенных исследований связан с происходящим в сплаве ВТ 1-00 полиморфным превращением и началом отжига закаленных образцов сплава ВТ2Э.

Таблица АЛ — Экспериментальные исследования (с. А1Лд) и рассчитанные на их основе (р. Е) свойства сплава ВТ 1-00

Температуря. *С

Скорость ультразвука с. м/с

Относительное температурное расширение AL/tg. %

Плотность р. кг/м3

Модуль Юнга £. ГПа

20

4535.7

0.00

4505.0

92.7

50

4475.4

0,03

4501.2

90,1

100

4401.4

0.06

4495.3

87.1

150

4312,0

0.10

4489.4

83,5

200

4226.3

0.15

4483.2

80,1

250

4160.7

0,20

4477.0

77.5

300

4113.3

0,25

4470.5

75,6

350

4036.0

0,31

4463,7

72.7

400

3946.3

0,37

4455,9

69.4

450

3872.2

0.43

4448.9

66.7

500

3805.7

0.49

4441.7

64,3

550

3724.2

0.55

4434.4

61,5

600

3643.9

0,61

4426.9

58.7

650

3563.6

0.71

4419.2

56.0

700

3478,2

0.78

4411.3

53,2

750

3386.7

0.85

4403.3

50.4

800

3304.0

0.90

4395.4

47,9

X Таблица А.2 — Экспериментальные исследования (с. МЯ.О) и рассчитанные на их основе (р. Е) свойства сплавов ВТ5 и ВТ 20

Температура. °C

Сплав ВТ5

Сплав ВТ20

Скорость уль-гразеукас. м/с

Относительное температурное рас-ШЧЗОниа AI/Lq. %

Плотность р. КГ/М5

Модуль Юнге Е.гпа

Серость ультра-звука с. м/с

Относительное температурное pacui ирмие

Плотность р. */м3

модуль Юка Е.

ГПа

20

5294.1

0.00

4404.2

123,4

5000.0

0,00

4407.5

110,2

50

5240.9

0.05

4397.7

120.8

49685

0.06

4402.6

108.7

100

5169,9

0,12

4389.0

1173

4917,6

0.08

4396,8

106,3

150

5099.4

0.18

4380.7

113.9

48563

0.14

4389.5

103.5

200

5012.0

0,24

4372,8

109.8

4773.9

0,20

4381,8

99,9

250

4934.0

0.30

4365.1

106.3

47222

0.25

4374.1

97,5

300

4863.3

0.35

4357.9

103,1

4658.7

0,31

4366.5

94.8

350

4791.7

0.41

4352.3

99.9

45972

0.37

4359.0

92.1

400

4706.2

0.47

4342.5

96.2

4524.1

0.43

4351.6

89,1

450

4640.0

0.54

4333.3

93.2

4477.1

0.49

4344.1

87.1

500

4560.3

0.62

4324,3

90.0

44085

0,54

4337.5

84.3

550

4483.8

0.69

4314.7

86.7

4361,4

0.58

4331.5

82.4

600

4408.4

0,76

4305,5

83,7

4300.9

0,63

4326.2

80.0

650

4321.2

0.84

4295.9

80.2

42382

0.67

4320.3

77.6

700

4238.2

0,91

4287.3

77.0

4177.7

0.73

4313,0

75,3

750

4171.5

0.98

4277.9

74.4

4107.0

0.79

4304.8

72.6

800

4107.3

1.05

4269.3

72.0

4041,9

0,85

4297.5

70,2

850

4021.5

1.13

4259.7

68.8

39675

0.91

4289.7

67,5

900

3947.9

1,20

4250.8

66.2

3896,5

0,98

4283.9

65.0

950

3878.8

1.28

4241.4

63.8

3827.9

1.04

4277.4

62.7

1000

3795,7

1.36

4231.3

61,0

3764.0

1,10

4271.1

60,5

ГОСТ Р 8.982—2019

Таблица А.З — Экспериментальные исследования (с. л£Л0)и рассчитанные на их основе (р.Е) свойства сплава ВТ23

Температуре. °C

Упрощение путем закалки с последующим старением

упрощение путем закалки с последующим отжигом

Скорость ультразвука с. м/с

Относительное температурное расширение

Плотность р. кт/м3

Модуль Юнга Е.

ГПа

Скорость ультразвука с. м/с

Относительное температурное расширение м/ц.%

Плотность р. кг/м3

Модуль Юнга Е. ГПа

20

4803,6

0.00

4523.0

104.4

4720.0

0.00

4523.0

100.8

50

4762.4

0.05

4515.6

102.4

4688.0

0.05

4516.0

99.2

100

4702.0

0.16

4501.4

995

4621,3

0.17

4500.2

96.1

150

4605.7

0.24

4490.3

95.6

4576.1

0.24

4491.0

94.0

200

4551.5

0.31

4480,7

925

4523.0

0.30

4482.1

91,7

250

4509.0

0.40

4468.9

90.9

4470.7

0.38

4471.8

89.4

300

4468.2

0.51

4455.3

88.9

4431,6

0.48

4459.0

87.6

350

4403.4

0.61

4441,2

85.6

4378.8

0.58

4445.9

85.2

400

4321.4

0.72

4427.4

82.7

4338.7

0.68

4432.8

83.4

450

4274.7

0.83

4413.5

80.7

4287.7

0.78

4419.9

81.3

500

42118

0.93

4399,5

78.0

4236.0

0,88

4407.1

79.1

550

4137.3

1.05

4385.3

75.1

4192.3

0.98

4394,0

77.2

000

4094.3

1.15

4371.5

733

4141.0

1.08

4381.2

75.1

650

4038.2

1.27

4356.8

71.1

4083,7

1.18

4368.2

72.8

700

3984.1

1.40

4340.2

68,9

4013.4

1,28

4355.1

70.3

750

3953.7

1.55

4321.4

67.6

3988.8

1.40

4341.0

69.1

800

3922.2

1.70

4306,5

662

3979,2

1.53

4323.9

68.5

ГОСТ Р 8.982—2019

ГОСТ Р 8.982—2019

Библиография

  • [1] Физическая энциклопедия. — М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия»,1994. — Т.4. —706 с.

  • [2] Колесников А.Е. Ультразвуковые измерения. — М.: Издательство стандартов. 1970. — 238 с.

  • [3] Глазунов С.Г.. Моисеев В.Н. Конструкционные титановые сплавы. — М.: Металлургия. 1974. — 368 с.

  • [4] Колэчев Б.А.. Ливанов В.А. Буханоеа АА Механические свойства титана и его сплавов. — М.: Металлургия. 1974. —554 с.

  • [5] Попова Л.Е., Попов АА. Диаграммы превращения аустенита в сталях и бета-раствора е сплавах титана: Справочник термиста. — М.: Металлургия, 1991. — 503 с.

  • [6] Gobran N.K. . Youssef Н. New Method for the Measurement of Ultrasonic Attenuation in Solids at High Temperatures?/The journal of the Acoustical Society of America. — 1966. — V.39. — No. 6. — p. 1120—1124

  • [7] Покрасим MA.. Рощупкин B.B.. Семашко НА. Чернов А.И. Способ определения скорости звука: Авторское свидетельство N? 1211611//Бюллетвнь изобретений. — 1986.— № 6. —С. 188.

  • [8] Новикова С.И. Тепловое расширение твердых теп. — М.: Наука. 1974 —294 с.

  • [9] ГСССД МЭ 216—2014. Методика экспериментального определения скорости и коэффициента затухания ультразвука в твердых телах в диапазоне температур (20….1000) ‘С на проволочных образцах с акустической меткой. М.: ФГУП «Стандартинформ», 2014. — 23 с.

УДК 534.2:006.354

ОКС 17.020

Ключевые слова: стандартные справочные данные, вещества, материалы, свойства, неопределенность

БЗ 11—2019/65

Редактор И.А. Аргунова

Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор ИА. Королева Компьютерная верстка А.Н. Золотаревой

Сдано в набор <1.11.2019. Подписано а почать 10.12.2019. Формат 60 « 64 Vg. Гарнитура Ариал. Усп. леч. л 2.32. Уч.-изд. л. 1.90.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленном разработчиком стандарта

Создано а единичном исполнении во . 117416 Москва. Нахимовский пр-т. д. 31. « 2. www.gostinfo.tuinfo@goslinfo.ru

Оцените статью
Комментарии читателей