Rozwój wysokotemperaturowych stopów tytanu

Jun 27, 2022

Poprawa osiągów silników lotniczych jest ściśle związana ze wspólnym stosowaniem nowychwysokotemperaturowe stopy tytanui zaawansowany projekt konstrukcyjny. Od lat 90. Chiny przyspieszyły proces badawczy nowych wysokotemperaturowych materiałów stopowych tytanu i opracowały nowe materiały, takie jak tytan wysokotemperaturowy 550 stopni, tytan wysokotemperaturowy 600 stopni, stop tytanu odporny na spalanie i stopy międzymetaliczne Ti-Al .

Jeśli chodzi o wysokotemperaturowe stopy tytanu, pierwsza generacja 550 stopni TA12 i 600 stopni Ti60 zawierająca pierwiastki ziem rzadkich Nd, niezależnie opracowane w Chinach, ma doskonałe właściwości wytrzymałości termicznej, jednak ze względu na brak rezerw badawczych w technologii spawania i łatwą segregację fazy ziem rzadkich na granicy ziaren w obszarze zgrzewu, która łatwo powoduje kruche pękanie złącza, problemy te nie zostały skutecznie rozwiązane i nie znalazły zastosowania w silniku lotniczym.

aeroengine and high temperature titanium alloys

W oparciu o teorię koncentracji elektronów, przy odpowiednim zastosowaniu wzmacniania dwufazowego i jednoczesnego wzmacniania wytrąconej fazy krzemkowej, do układu stopów Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si dodano pierwiastki Nb i Ta w celu dalszej poprawy efekt wzmocnienia wieloelementowego kompozytowego roztworu stałego. Opracowano drugą generację 550 stopni TA32 i 600 stopni TA29 i TA33 o dobrej wytrzymałości termicznej, kuciu i spawaniu. Stopy tytanu TA29 i TA33 mają niewielką różnicę w składzie, podczas gdy różnica w poziomie wydajności zależy głównie od czynników kontroli procesu.

Na podstawie drugiej generacji 600 stopniwysokotemperaturowy stop tytanu, Ti65 650 stopni został dalej rozwinięty przez dodanie pierwiastka W i zwiększenie zawartości pierwiastka TA, aby wzmocnić długotrwałą temperaturę pracy roztworuwysokotemperaturowy stop tytanuoczekuje się, że przebije tradycyjną barierę termiczną o temperaturze 600 stopni. Jeśli chodzi o badania nad uniepalniającymi stopami tytanu, opracowano dwa odporne na temperaturę, trudnopalne stopy tytanu serii ti-v-cr, a mianowicie ognioodporny stop tytanu TB12 (Ti40) używany od dawna w temperaturze 500 stopni i trudnopalny stop tytanu tf550 od dawna stosowany w 550 stopni. Z badań uniepalniania i kompleksowych właściwości mechanicznych stopów tytanu TB12 i tf550 wynika, że ​​oba stopy mają podobną trudnopalność, a różnica w zawartości V wpływa głównie na wytrzymałość cieplną materiałów. W badaniach stopów międzymetalicznych Ti-Al( 2 plus O plus B2) trójfazowy stop Ti3Al, stop Ti2AlNb na bazie fazy O, a z badań stopu -TiAl wynika, że ​​temperatura długotrwałej pracy związku międzymetalicznego Ti-Al stop osiąga 650 ~ 800 stopni.

Nominal composition of several typical high temperature titanium alloys

Wyślij zapytanie