Vật liệu hợp kim titan nhiệt độ cao
Hợp kim titan nhiệt độ cao đã được sử dụng rộng rãi trong động cơ máy bay do độ bền nhiệt tuyệt vời và cường độ riêng cao. Các bộ phận được sản xuất từ chúng bao gồm đĩa quạt, cánh quạt, đĩa máy nén... Các nước phát triển trong ngành hàng không như Châu Âu, Mỹ, Nga đã liên tiếp phát triển hợp kim titan nhiệt độ cao để sử dụng trong môi trường từ 350 độ đến 600 độ, và nhiệt độ sử dụng đã tăng dần. Các hợp kim titan nhiệt độ cao mới đã được sử dụng thành công trong động cơ máy bay quân sự và dân dụng bao gồm: Hợp kim IMI829 và IMI834 của Anh, hợp kim Ti1100 của Mỹ, hợp kim BT18Y, BT36 của Nga, v.v., với nhiệt độ hoạt động từ 550 độ đến 600 độ. Nước ngoài vẫn đang tiến hành nghiên cứu chuyên sâu trên cơ sở hợp kim titan nhiệt độ cao truyền thống. Ngoài ra, các hợp chất liên kim Ti3Al (2) và TiAl ( ) dựa trên hợp chất nhôm titan đã bắt đầu thu hút sự chú ý và trở thành vật liệu cạnh tranh nhất cho động cơ hàng không vũ trụ và các bộ phận kết cấu máy bay trong tương lai.
Ưu điểm lớn nhất của nó là hiệu suất nhiệt độ cao tốt (nhiệt độ hoạt động tối đa lần lượt là 816 độ và 982 độ), khả năng chống oxy hóa mạnh, chống rão tốt và trọng lượng nhẹ hơn. Hiện tại, hai hợp kim titan dựa trên Ti3Al, Ti–21Nb–14Al và Ti–24Al–14Nb–3V–0.5Mo, đã bắt đầu được sản xuất hàng loạt tại Hoa Kỳ.
Trong 20 năm qua, nước ta cũng đã phát triển nhiều thương hiệu hợp kim titan nhiệt độ cao khác nhau, chủ yếu bao gồm các hợp kim dòng Ti-55, Ti-60, Ti-600 và 7715.
Hợp kim titan cường độ cao
Hợp kim titan cường độ cao thường dùng để chỉ hợp kim titan có độ bền kéo lớn hơn 1,000MPa. Các ứng dụng trong máy bay chủ yếu bao gồm các bộ phận kết cấu quan trọng như cánh tay xoắn và trụ của bộ phận hạ cánh cũng như các dầm phân vùng chịu lực của thân máy bay. Hiện nay, các hợp kim titan cường độ cao đạt trình độ tiên tiến quốc tế và có ứng dụng thực tế trong lĩnh vực hàng không chủ yếu bao gồm hợp kim titan loại Ti-1023, Ti-15-3, -21S, - hợp kim titan hai pha BT22 và TB10 của nước tôi, v.v. Nước ta đã phát triển thành công các hợp kim titan có độ bền cao như TB6, TB8, TB10 và TC21, trong đó TC21 và TB10 (Ti-5Mo{21 }}V-2Cr-3Al) là điển hình nhất. Hợp kim titan TC21 có độ bền cao, độ bền cao, khả năng chịu hư hỏng cao (giá trị da / dN của tốc độ phát triển vết nứt mỏi thấp hơn và giá trị ngưỡng phát triển vết nứt mỏi cao ΔKth) và hiệu suất mỏi (tốt hơn TC4, TA15 thông thường và hợp kim titan cường độ trung bình khác) và kết hợp hiệu suất toàn diện khác, hiện tại nó là vật liệu hợp kim titan có đặc tính cơ học toàn diện tốt nhất phù hợp với hợp kim titan có độ bền cao và độ bền cao ở nước tôi.
Hợp kim TB10 là hợp kim titan có độ bền cao, độ dẻo dai cao, gần như loại. Nó có ưu điểm là cường độ riêng cao, độ bền gãy tốt và độ cứng cao. Nó đã được sử dụng thực tế trong lĩnh vực hàng không của nước tôi.
Hợp kim titan chống cháy
Để giải quyết vấn đề "đốt titan" của vật liệu hợp kim titan được sử dụng trong động cơ hàng không vũ trụ và đáp ứng nhu cầu của động cơ có tỷ lệ lực đẩy trên trọng lượng cao, Hoa Kỳ và Nga đã tích cực tiến hành phát triển hợp kim titan chống cháy kể từ đó. những năm 1970 và đã phát triển thành công hợp kim titan chống cháy của riêng mình. Hợp kim titan chống cháy ở các nước khác về cơ bản đang trong giai đoạn nghiên cứu và ít ứng dụng thực tế. Hiện nay, các hợp kim điển hình hơn ở nước ngoài bao gồm hợp kim titan chống cháy Ti–V–Cr của Mỹ, và hợp kim titan chống cháy Ti–Cu–Al của Nga BTT–1 và BTT–3. Hợp kim titan BTT-1 và BTT-3 có đặc tính quá trình biến dạng nhiệt rất tốt và có thể được sử dụng để chế tạo các bộ phận phức tạp, nhưng tính chất cơ học cũng như tính chất nóng chảy và đúc của chúng kém. Hợp kim titan chống cháy của AlloyC đã được sử dụng thành công trong vỏ máy nén áp suất cao, cánh dẫn hướng và vòi phun đuôi vector của động cơ F119.
