Þróun og beiting eiginleika títan málmblöndur fyrir geimferða

Frá iðnvæddri framleiðslu á títan á fjórða áratugnum hefur það verið mikið notað í geimferðum, hernaðariðnaði, sjó, vegna mikils styrks, góðs tæringarþols, segulmagns, góðs suðuafkösts og annarra kosta, svo og ofurleiðni, minni og aðra kosti. Á sviði þróunar, jarðolíu, orkuframleiðslu, ofurleiðni osfrv., hefur það orðspor "Almighty Metal", "Marine Metal", "Third Metal", "Modern Metal" og svo framvegis. Með stöðugri könnun á framúrskarandi eiginleikum títan, er notkunarsvið þess enn að stækka og það mun verða þriðji byggingarmálmurinn á eftir stáli og áli. Með hliðsjón af mikilvægu hlutverki títan í landvörnum, flugi, hátækni og öðrum sviðum hefur það verið mjög metið af Bandaríkjunum, Rússlandi, Bretlandi, Frakklandi og öðrum herveldum og Japan og öðrum löndum og skráð sem lykilbyggingarmálmur með stefnumótandi þýðingu á 21. öld. Þróun títanvísinda og tækni, þar á meðal nýrra málmblöndur, ný bræðslutækni og notkunartækni, er í örum breytingum. Títaniðnaður Kína hefur upplifað hæðir og lægðir í næstum 40 ár. Með stuðningi ríkisins hefur það tekið miklum framförum og komið á fót eigin sjálfstæðu títaniðnaðarkerfi. Árið 2000 framleiddi Kína 1.751 tonn af títansvampi og 2.206 tonn af títanunnum efnum. Árið 2008 framleiddi Kína 49.632 tonn af títansvampi, sem er 27,3 sinnum aukning á 8 árum. Árið 2008 framleiddi Kína 27.737 tonn af títan unnum efnum, sem er 11,6 sinnum aukning. sinnum.

Vegna mikils kostnaðar við hráefni úr títanblendi eru 70 prósent -80 prósent af títanefnum erlendis notuð í flug- og geimferðaiðnaði. Eftirspurnin eftir títan málmblöndur í flug- og geimferðasviðum landsins er líka sérstaklega mikil. Sem stendur er hlutfall títaníumblendis sem notað er í háþróuðum flugvélum í þróun í mínu landi um 10 prósent -12 prósent, hlutfall títan sem notað er í herflugvélar er hærra, um 20 prósent -30 prósent, og hlutfall títan sem notað er í herflugvélahreyfla er meira en 30 prósent. . Magn títaníums sem notað er í nýjar eldflaugar og eldflaugar eykst einnig.

Þessi grein dregur aðallega saman framfarir rannsókna og notkunar títan í flug- og geimferðasviðum í Bandaríkjunum, Rússlandi, Bretlandi, Japan og Kína, sem getur þjónað sem viðmiðun fyrir beitingu og þróun títaniðnaðar landsins í flugi. og geimferðasviðum.

Þar sem hönnunarhugmynd flugvéla breytist smám saman úr hreinum stöðustyrk í fortíðinni yfir í öryggis---líftíma, skaða---öryggi og þar til nútíma hönnunarhugmynd um tjónþol, þróast háþróuð títan málmblöndur smám saman í átt að háu brotseigni og lítil sprunguútbreiðslu. Hlutfall skemmdaþolinna títan málmblöndur. Sem stendur hafa erlend þróuð lönd verið í fararbroddi í þróun nýrra skemmdaþolinna títan álefna og notkun þeirra í háþróuðum flugvélum, sérstaklega eins og meðalstyrk Ti-6Al-4VELI og hár -styrkur Ti-6-222s o.s.frv. Það hefur verið notað með góðum árangri í nýrri kynslóð flugvéla eins og bandarísku F-22, F-35 og C-17. Bættu endingartíma og bardagavirkni flugvélarinnar til muna. Með þróun flugvélahönnunarhugmynda hafa hönnunarhugmyndir um títan álfelgur einnig farið að vekja athygli í mínu landi. Frá "tíunda fimm ára áætluninni" hefur landið mitt þróað sjálfstætt TC4-DT miðlungsstyrkur og hárseigni skaðaþolinn títan álfelgur og TC21 hástyrkur og mikilli seigja skaðaþolinn títan álfelgur, og komið á fót vinnslu á skaðaþolnu títanblendi. tækni, sem hefur lagt grunninn að efnisnotkunartækni fyrir þróun nýrra flugvéla í mínu landi. Til að mæta þróunarþörf títan málmblöndur fyrir flug- og geimferðamannvirki hefur landið mitt þróað sjálfstætt lágstyrktar og mikla seigju vír títan málmblöndur (NiTi) og rör málmblöndur (TA18), 1300MPa-2000Mpa röð ofur -hástyrktar títan málmblöndur (TB8, TB9, TB20), o.fl., nýtt títan málmblöndur efniskerfi með kínverskum einkennum fyrir mannvirki flugvéla hefur upphaflega verið myndað og ný kynslóð af títan málmblöndur fyrir flug- og geimferðamannvirki hefur verið komið á fót. Sérstakur árangur er sýndur í töflu 1

Helstu tæknilegu vísbendingar um dæmigerða byggingartítan málmblöndur

Ti-6Al-4V (TC4) er meðalsterkt - títan málmblöndur þróað snemma á sjöunda áratugnum. Það hefur framúrskarandi alhliða eiginleika og er þekkt sem alhliða málmblöndur. Það er elsta og mest notaða almenna álfelgur fyrir flug- og geimferðamannvirki. Títan málmblöndur, þ.mt plötur, stangir og smíðar o.s.frv. Málblönduna hefur góða suðu- og vinnslueiginleika og fínkorna málmblönduna hefur ofurmýkingu og hægt er að búa til flókna íhluti með sameinuðu ferli ofurplastískrar myndunar/dreifingartengingar (SPF/DB) ). Hástyrktar byggingartítan málmblöndur vísa almennt til málmblöndur með togstyrk meira en 1000 MPa. Sem stendur eru hástyrktar títan málmblöndur sem tákna alþjóðlega háþróaða stigið og hafa verið nánast notaðar í flugvélum aðallega blöndur Ti-15-3, 21S, nær-gerðar málmblöndur Ti-1023 og {{16 }}gerð tveggja fasa títan álfelgur BT22. Með því að nota hástyrkt títanál til að skipta um 30CrMnSiA hástyrkt burðarstál sem almennt er notað í flugvélabyggingum getur það dregið úr þyngdinni um meira en 20 prósent.

Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo (TC21) er tvífasa með mikilli styrkleika, mikla seigju og skaðaþol títan álfelgur þróað á áttunda áratugnum. Eftir hitameðhöndlun hefur málmblendin kosti þess að vera mikill styrkur, gott skaðaþol og framúrskarandi mótstöðu gegn vexti þreytusprunga og er hentugur til framleiðslu á burðarhlutum með miklum styrk og mikilli seigju. Með því að bæta við Si frumefni viðheldur málmblöndunni miklum styrk við miðlungshita, sem er betra en Ti-6Al-4V. Hægt er að mynda álplötuna ofurplastískt við stofuhita.

Ti-10V-2Fe-3Al(TB6) er hárstyrkur, hárseigni nær-beta títan málmblöndur sem þróuð var seint á áttunda áratugnum. Málblönduna hefur kosti mikillar sérstaks styrks, góðrar brotseigu, stórs herðingarsvæðis, lítillar anisotropy, góðs mótunarárangurs og sterkrar tæringarþols og hefur marga kosti metstöðugleika títan álfelgur án þess að tapa - títan álfelgur. Eiginleikar solid lausnarinnar geta uppfyllt kröfur um tjónþolshönnun og mikla burðarvirkni, mikla áreiðanleika og lágan kostnað. Hámarks vinnuhiti er 320 gráður. Helstu vörur þessa málmblöndu eru stangir, smíðar, þykkar plötur og snið. Með lausn og öldrun hitameðhöndlunar er hægt að ná góðri samsvörun styrks, mýktar og brotaþols, og það er hentugur til að framleiða burðarhluti með miklar kröfur um styrk og brotseigu. Framúrskarandi hörku og lítill sprunguvöxtur er hægt að fá með hitameðhöndlun, sem hentar fyrir mannvirki með miklar brotþolskröfur.