Развој и примена карактеристика легура титанијума за ваздухопловство

Од индустријализоване производње титанијума 1940-их, он се широко користи у ваздухопловству, војној индустрији, поморству због своје високе чврстоће, добре отпорности на корозију, немагнетности, добрих перформанси заваривања и других предности, као и суперпроводљивости, меморије и друге предности. У областима развоја, петрохемије, производње електричне енергије, суперпроводљивости, итд., има репутацију "Свемогућег метала", "Марине Метал", "Тхирд Метал", "Модерн Метал" и тако даље. Уз континуирано истраживање одличних својстава титанијума, обим његове примене се и даље шири, и постаће трећи структурни метал после челика и алуминијума. С обзиром на важну улогу титанијума у ​​националној одбрани, ваздухопловству, високој технологији и другим областима, високо су га цениле Сједињене Државе, Русија, Британија, Француска и друге војне силе, Јапан и друге земље, и наведен као кључни конструкцијски метал са стратешким значајем у 21. веку. Развој науке и технологије титанијума, укључујући нове легуре, нове технологије топљења и технологије примене, пролази кроз брзе промене. Кинеска индустрија титанијума доживела је успоне и падове скоро 40 година. Уз подршку државе, направио је велики напредак и успоставио сопствени независни систем индустрије титанијума. Кина је 2000. године произвела 1.751 тону титанијумског сунђера и 2.206 тона прерађеног материјала од титанијума. У 2008. Кина је произвела 49.632 тоне титанијумског сунђера, што је повећање од 27,3 пута за 8 година. У 2008. Кина је произвела 27.737 тона прерађених материјала од титанијума, што је повећање од 11,6 пута. пута.

Због високе цене сировина од легура титанијума, 70 процената -80 процената титанијумских материјала у иностранству се користи у ваздухопловној и ваздухопловној индустрији. Потражња за легурама титанијума у ​​ваздухопловству и ваздухопловству моје земље је такође посебно велика. Тренутно, удео легура титанијума који се користе у напредним авионима у развоју у мојој земљи је око 10 процената -12 процената, удео титанијума који се користи у војним авионима је већи, око 20 процената -30 процената, и удео титанијума који се користи у моторима војних авиона је више од 30 процената . . Повећава се и количина титанијума који се користи у новим ракетама и пројектилима.

Овај рад углавном сумира напредак истраживања и примене титанијума у ​​ваздухопловству и ваздухопловству у Сједињеним Државама, Русији, Британији, Јапану и Кини, што може послужити као референца за примену и развој индустрије титанијума моје земље у ваздухопловству. и ваздухопловне области.

Како се концепт дизајна авиона постепено мења од чисте статичке чврстоће у прошлости до безбедности{0}}животног века, оштећења{1}}сигурности, и све до модерног концепта дизајна толеранције оштећења, напредни материјали од легура титанијума постепено се крећу ка високим жилавост лома и ниско ширење прслине. Стопа легура титанијума отпорних на оштећења. Тренутно су развијене стране земље предњачиле у развоју нових материјала од легура титанијума отпорних на оштећења и њиховој примени у напредним авионима, посебно као што су средње чврсти Ти-6Ал-4ВЕЛИ и високи -снага Ти-6-222с, итд. Успешно се користи у авионима нове генерације као што су амерички Ф-22, Ф-35 и Ц-17. Знатно побољшати век трајања и борбену ефикасност авиона. Са развојем концепта дизајна авиона, идеје дизајна отпорности на оштећења структура од легура титанијума такође су почеле да добијају пажњу у мојој земљи. Од „Десетог петогодишњег плана“, моја земља је самостално развила ТЦ4-ДТ легуру титанијума средње чврстоће и високе жилавости отпорну на оштећења и ТЦ21 легуру титанијума високе чврстоће и жилавости отпорне на оштећења, и успоставио машинску обраду легуре титанијума отпорне на оштећења. технологије, која је поставила темеље технологије примене материјала за развој нових авиона у мојој земљи. Да би се задовољиле развојне потребе титанијумских легура за ваздухопловство и ваздухопловне структуре, моја земља је самостално развила легуре титанијума ниске чврстоће и високе жилавости (НиТи) и легуре цеви (ТА18), 1300МПа-2000Мпа серије ултра -легуре титанијума високе чврстоће (ТБ8, ТБ9, ТБ20) и др., првобитно је формиран нови систем материјала од легура титанијума са кинеским карактеристикама за конструкције авиона и успостављена је нова генерација легура титанијума за ваздухопловство и ваздухопловне структуре. Специфичне перформансе су приказане у табели 1

Главни технички показатељи типичних структурних легура титанијума

Ти-6Ал-4В (ТЦ4) је легура титанијума средње чврстоће развијена почетком 1960-их. Има одлична свеобухватна својства и позната је као универзална легура. То је најранија и најчешће коришћена легура опште намене за ваздухопловство и ваздухопловне структуре. Легуре титанијума, укључујући плоче, шипке и отковке, итд. Легура има добра својства заваривања и обрадивости, а фино зрнаста легура има суперпластичност, а сложене компоненте се могу произвести комбинованим процесом суперпластичног формирања/дифузионог везивања (СПФ/ДБ ). Структурне легуре титанијума високе чврстоће се углавном односе на легуре са затезном чврстоћом већом од 1000 МПа. Тренутно, легуре титанијума високе чврстоће које представљају међународни напредни ниво и које се практично користе у авионима углавном обухватају легуре метастабилног типа Ти-15-3, 21С, легуре блиског типа Ти-1023 и {{16 }}тип двофазна легура титанијума БТ22. Коришћењем структурне легуре титанијума високе чврстоће за замену 30ЦрМнСиА конструкцијског челика високе чврстоће који се обично користи у конструкцијама авиона може се смањити тежина за више од 20 процената.

Ти-6Ал-2Сн-2Зр-2Цр-2Мо (ТЦ21) је двофазни двофазни двофазни систем високе чврстоће, високе жилавости и отпорности на оштећења легура титанијума развијена 1970-их година. Након термомеханичке обраде, легура има предности високе чврстоће, добре толеранције на оштећења и одличне отпорности на раст заморних прслина, а погодна је за производњу носивих компоненти високе чврстоће и жилавости. Додавањем елемента Си, легура одржава високу чврстоћу на средњој температури, што је боље од Ти-6Ал-4В. Лист легуре се може суперпластично формирати на собној температури.

Ти-10В-2Фе-3Ал(ТБ6) је легура титанијума високе чврстоће и жилавости скоро бета развијена касних 1970-их. Легура има предности високе специфичне чврстоће, добре жилавости лома, велике површине очвршћавања, мале анизотропије, добрих перформанси ковања и јаке отпорности на корозију, и има многе предности метастабилне легуре титанијума без губитка - легуре титанијума. Карактеристике чврстог раствора могу испунити захтеве дизајна толеранције оштећења и високе структуралне ефикасности, високе поузданости и ниске цене. Максимална радна температура је 320 степени. Главни производи ове легуре су шипке, отковци, дебеле плоче и профили. Кроз растварање и термичку обраду старења може се постићи добра подударност чврстоће, пластичности и жилавости лома, а погодан је за производњу структурних делова са високим захтевима за чврстоћу и жилавост лома. Одлична жилавост и ниска стопа раста прслина могу се постићи термомеханичком обрадом, што је погодно за конструкције са високим захтевима за жилавошћу лома.