Υλικό από κράμα τιτανίου υψηλής θερμοκρασίας
Τα κράματα τιτανίου υψηλής θερμοκρασίας έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στους αεροκινητήρες λόγω της εξαιρετικής θερμικής αντοχής και της υψηλής ειδικής αντοχής τους. Τα εξαρτήματα που παράγονται από αυτά περιλαμβάνουν δίσκους ανεμιστήρων, λεπίδες, δίσκους συμπιεστών κ.λπ. Αναπτυγμένες χώρες στον κλάδο των αερομεταφορών όπως η Ευρώπη, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ρωσία έχουν αναπτύξει διαδοχικά κράματα τιτανίου υψηλής θερμοκρασίας για χρήση σε περιβάλλοντα 350 μοιρών έως 600 μοιρών, και οι θερμοκρασίες χρήσης αυξήθηκαν σταδιακά. Τα νέα κράματα τιτανίου υψηλής θερμοκρασίας που έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία σε κινητήρες στρατιωτικών και πολιτικών αεροσκαφών περιλαμβάνουν: βρετανικά κράματα IMI829 και IMI834, αμερικανικά κράματα Ti1100, ρωσικά κράματα BT18Y, BT36 κ.λπ., με θερμοκρασίες λειτουργίας από 550 βαθμούς έως 600 βαθμούς. Οι ξένες χώρες εξακολουθούν να διεξάγουν εις βάθος έρευνα με βάση τα παραδοσιακά κράματα τιτανίου υψηλής θερμοκρασίας. Επιπλέον, οι διαμεταλλικές ενώσεις Ti3Al (2) και TiAl ( ) με βάση τις ενώσεις αλουμινίου τιτανίου έχουν αρχίσει να προσελκύουν την προσοχή και να γίνονται τα πιο ανταγωνιστικά υλικά για μελλοντικούς αεροδιαστημικούς κινητήρες και δομικά μέρη αεροσκαφών.
Τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματά του είναι η καλή απόδοση σε υψηλή θερμοκρασία (οι μέγιστες θερμοκρασίες λειτουργίας είναι 816 μοίρες και 982 μοίρες αντίστοιχα), η ισχυρή αντοχή στην οξείδωση, η καλή αντίσταση ερπυσμού και το μικρότερο βάρος. Επί του παρόντος, δύο κράματα τιτανίου που βασίζονται σε Ti3Al, Ti–21Nb–14Al και Ti–24Al–14Nb–3V–0.5Mo, έχουν ξεκινήσει μαζική παραγωγή στις Ηνωμένες Πολιτείες.
Τα τελευταία 20 χρόνια, η χώρα μας έχει επίσης αναπτύξει διάφορες μάρκες κραμάτων τιτανίου υψηλής θερμοκρασίας, συμπεριλαμβανομένων κυρίως κραμάτων Ti-55, Ti-60, Ti-600 και 7715 της σειράς.
Κράμα τιτανίου υψηλής αντοχής
Τα κράματα τιτανίου υψηλής αντοχής αναφέρονται γενικά σε κράματα τιτανίου με αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη από 1,000MPa. Οι εφαρμογές στα αεροσκάφη περιλαμβάνουν κυρίως σημαντικά δομικά μέρη όπως οι βραχίονες στρέψης και οι κολώνες του συστήματος προσγείωσης και οι φέρουσες διαχωριστικές δοκοί της ατράκτου. Προς το παρόν, τα υψηλής αντοχής κράματα τιτανίου που αντιπροσωπεύουν το διεθνές προηγμένο επίπεδο και έχουν πρακτικές εφαρμογές στον τομέα της αεροπορίας περιλαμβάνουν κυρίως κράμα τιτανίου τύπου Ti{-1023, Ti-15-3, -21S, - διφασικό κράμα τιτανίου BT22 και το TB10 της χώρας μου κ.λπ. Η χώρα μας έχει αναπτύξει με επιτυχία κράματα τιτανίου υψηλής αντοχής όπως TB6, TB8, TB10 και TC21, μεταξύ των οποίων τα TC21 και TB10 (Ti-5Mo{{21 Τα }}V-2Cr-3Al) είναι τα πιο τυπικά. Το κράμα τιτανίου TC21 έχει υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, υψηλή ανοχή σε φθορές (χαμηλότερος ρυθμός ανάπτυξης ρωγμών κόπωσης τιμή da/dN και υψηλή τιμή κατωφλίου αύξησης ρωγμών κόπωσης ΔKth) και απόδοση κόπωσης (καλύτερη από το συνηθισμένο TC4, TA15 και άλλο κράμα τιτανίου μέσης αντοχής) και άλλη ολοκληρωμένη αντιστοίχιση απόδοσης, είναι επί του παρόντος το υλικό από κράμα τιτανίου με τις καλύτερες ολοκληρωμένες μηχανικές ιδιότητες που ταιριάζουν με υψηλής αντοχής και σκληρά κράματα τιτανίου στη χώρα μου.
Το κράμα TB10 είναι ένα κράμα τιτανίου υψηλής αντοχής, υψηλής σκληρότητας, σχεδόν τύπου. Έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής ειδικής αντοχής, της καλής αντοχής στη θραύση και της υψηλής σκληρυνσιμότητας. Έχει χρησιμοποιηθεί πρακτικά στον αεροπορικό τομέα της χώρας μου.
Επιβραδυντικό φλόγας κράμα τιτανίου
Προκειμένου να λυθεί το πρόβλημα «καύσης τιτανίου» των υλικών από κράμα τιτανίου που χρησιμοποιούνται σε αεροδιαστημικές μηχανές και να καλύψουν τις ανάγκες των κινητήρων υψηλής αναλογίας ώσης προς βάρος, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ρωσία έχουν αναπτύξει ενεργά την ανάπτυξη κραμάτων τιτανίου με επιβραδυντικά φλόγας από τότε τη δεκαετία του 1970, και έχουν αναπτύξει με επιτυχία το δικό τους επιβραδυντικό φλόγας κράμα τιτανίου. Τα επιβραδυντικά φλόγας κράματα τιτανίου σε άλλες χώρες βρίσκονται βασικά στο στάδιο της έρευνας και έχουν λίγες πρακτικές εφαρμογές. Προς το παρόν, τα πιο τυπικά κράματα στο εξωτερικό περιλαμβάνουν το αμερικανικό Ti–V–Cr επιβραδυντικό φλόγας κράμα τιτανίου AlloyC και τα ρωσικά Ti–Cu–Al επιβραδυντικά φλόγας κράματα τιτανίου BTT–1 και BTT–3. Τα κράματα τιτανίου BTT-1 και BTT-3 έχουν πολύ καλές ιδιότητες διαδικασίας θερμικής παραμόρφωσης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή σύνθετων εξαρτημάτων, αλλά οι μηχανικές τους ιδιότητες και οι ιδιότητες τήξης και χύτευσης είναι κακές. Το επιβραδυντικό φλόγας κράμα τιτανίου AlloyC έχει χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στο περίβλημα του συμπιεστή υψηλής πίεσης, στα πτερύγια οδήγησης και στα διανυσματικά ακροφύσια ουράς του κινητήρα F119.
