Stat ta 'żvilupp ta' liegi tat-titanju ta 'saħħa għolja u ta' elastiċità għolja

Stat ta 'żvilupp ta' liegi tat-titanju ta 'saħħa għolja u ta' elastiċità għolja

Il-kapaċità ta 'deformazzjoni elastika ta' materjali tal-metall hija affettwata mis-saħħa tar-rendiment u l-modulu elastiku, u l-limitu elastiku (ε0.2) tal-linja tensili ġeneralment huwa inqas minn 1%. Is-saħħa tal-liga tat-titanju tradizzjonali hija fil-medda ta '400 ~ 1500 MPa skont il-grad tal-liga, il-modulu elastiku huwa bejn 50 ~ 120 GPa, li huwa ħafna inqas mill-azzar (madwar 210 GPa), u l-kapaċità ta' deformazzjoni elastika hija ta 'madwar darbtejn dak tal-azzar. Il-liga tat-titanju għandha kapaċità ta 'deformazzjoni elastika eċċellenti minħabba s-saħħa għolja u l-modulu elastiku baxx tagħha, u tintuża ħafna fil-qasam aerospazjali.

Fis-snin ħamsin, l-Istati Uniti l-ewwel użaw boltijiet tal-liga tat-titanju TI-6AL-4V fuq il-bomber B-52, u fetħu l-applikazzjoni ta 'qfieli tal-liga tat-titanju fil-qasam aerospazjali. Bir-rekwiżiti ħfief kontinwi tal-ajruspazju u l-armi, l-applikazzjoni ta 'liegi ħfief, ta' saħħa għolja u ta 'elastiċità għolja fil-qafliet gradwalment issostitwiet l-azzar tradizzjonali 30CrMosia, u ttejjeb is-sigurtà u l-affidabilità tat-tagħmir. Bħalissa użati b'mod komuni ligi tat-titanju β + β u β, bħal Ti-6Al-4V, Ti-3Al-5Mo-4.5V, Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al u Ti-15Mo-3Al- 2.7Nb-0.3Si (β 21S), eċċ., Is-saħħa tat-tensjoni hija bażikament livell ta '1000 MPa.

Mis-snin sebgħin, McDonnell Douglas ilu juża TI-13V-11CR-3AL biex jimmanifattura molol tal-ajruplani ċivili, jissostitwixxi l-azzar tar-rebbiegħa u jnaqqas il-piż b'70%. Aktar tard, Lockheed, Boeing u Airbus bdew jużaw materjali tal-liga β-titanju biex jagħmlu komponenti tar-rebbiegħa, bħal serraturi tal-irkaptu tal-inżul, ritorn idrawliku, u kontroll tal-inġenju tal-ajru. Ligi tipiċi huma Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn u Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (β-C), u l-modulu elastiku tagħhom huwa madwar 104 GPa. Is-saħħa tat-tensjoni hija 1300 ~ 1450 MPa.

Marki tipiċi użati fiċ-Ċina huma TB2, TB3 u TB5. Fil-preżent, ligi tat-titanju tat-tip α + u β użati għal molol u qfieli ġeneralment jadottaw struttura b'żewġ fażijiet α + β biex jiksbu saħħa għolja. Fl-istess ħin, il-modulu ta 'elastiċità (90 ~ 120 GPa) huwa wkoll ogħla, li jirriżulta fi proprjetajiet elastiċi aktar baxxi. Għalhekk, huwa diffiċli li tissodisfa r-rekwiżiti ta 'inġenji tal-ajru avvanzati għal materjali ta' saħħa għolja u elastiċi għolja. Bħala materjal ta 'msiemer irbattuti speċjali, il-liga Ti-45Nb tat-tip β intużat ħafna fi prodotti aerospazjali fid-dar u barra. Il-liga għandha l-vantaġġi ta 'modulu elastiku baxx, plastiċità tajba, u formabilità tajba tax-xogħol kiesaħ, iżda s-saħħa, speċjalment is-saħħa tar-rendiment, hija baxxa, u s-saħħa u l-proprjetajiet elastiċi huma mqabbla ħażin.

Mis-snin disgħin, sabiex jitnaqqas il-modulu elastiku tal-ligi tat-titanju mediċi, ġew żviluppati serje ta 'ligi tat-titanju tat-tip β metastabbli b'modulu elastiku baxx, bħal Ti-29NB-13Ta-4.6Zr u Ti-35NB-5Ta- 7Zr , eċċ., biex tikseb proprjetajiet elastiċi aħjar. Madankollu, din il-liga tat-titanju ġiet żviluppata għall-qasam mediku. Is-saħħa tal-liga tat-titanju hija baxxa, u huwa diffiċli li tissodisfa r-rekwiżiti ta 'saħħa għolja u elastiċità għolja tal-liga tat-titanju għal qfieli u molol tal-avjazzjoni. Fl-2003, l-Istitut Ċentrali tar-Riċerka tat-Toyota tal-Ġappun żviluppa liga tat-titanju multi-funzjonali (metall tal-gomma) bi proprjetajiet komprensivi eċċellenti. Il-kompożizzjoni tipika hija ti-23nb -0.7 ta-2zr -1.2 2o (frazzjoni atomika%). Il-liga hija deformata b'90% irrumblar kiesaħ. Is-saħħa ta 'wara tista' tilħaq 1200 MPa, il-modulu elastiku huwa 55 GPa, u l-limitu elastiku jista 'jilħaq madwar 2.5%. Juri tqabbil eċċellenti ta 'saħħa għolja u elastiċità għolja. Il-liga għandha elastiċità kostanti f'firxa wiesgħa ta 'temperatura.

Il-liga tat-tip β metastabbli Ti-24Nb-4Zr-8Sn (Ti-2448) żviluppata mill-Istitut tal-Materjali tal-Metall ta ’l-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi turi wkoll proprjetajiet elastiċi eċċellenti, bil-modulu elastiku tagħha baxx daqs 42 GPa u razza elastika daqs għoli daqs 3.3%. Wara t-trattament tat-tixjiħ tas-soluzzjoni, għandu wkoll qawwa għolja eċċellenti u tqabbil ta 'elastiċità għolja. Metall tal-lastku u TI-2448 huma rappreżentanti tipiċi ta 'liegi avvanzati ta' titanju ta 'qawwa għolja u ta' elastiċità għolja. Dan juri li ligi tat-titanju jistgħu jiksbu tqabbil ta 'saħħa għolja u ta' elastiċità għolja. Il-prestazzjoni eċċellenti tagħha tiddependi fuq disinn ta 'komponent inġenjuż u teknoloġija xierqa ta' preparazzjoni.

Nicole