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  • 钛合金比钢更适合用于航空行业

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      钛合金比钢更适合用于航空行业?为什么这么说呢?宝鸡市博瑞德金属材料有限公司小编来为您介绍。航空航天器在极端条件下工作,例如超高温,超低温,高真空,高应力和强腐蚀。除了依靠出色的结构设计之外,他们还依靠材料的出色特性和功能。钛合金结合了航空航天产品所需的特性,被称为“宇宙金属”和“太空金属”。钛合金具有高强度,良好的机械性能和良好的耐腐蚀性,已成为飞机和发动机的理想制造材料,但可加工性差,长期以来限制了其应用。随着加工技术的发展,近年来,钛合金已广泛用于零件的制造,例如飞机发动机的压缩机部分,发动机罩,排气装置以及结构框架零件的制造,例如飞机大梁框架。

      与普通合金钢相比,钛合金具有以下优点:比强度更高:钛合金的密度仅为4.5g/cm3,比铁小得多,强度与普通碳钢相似。良好的机械性能:钛合金的熔点为1660°C,高于铁,并且具有更高的热强度。它可以在550°C以下的温度下工作,并且通常在低温下显示出更好的韧性。良好的耐腐蚀性:550℃以下的钛合金表面容易形成致密的氧化膜,因此不易被进一步氧化。它对大气,海水,蒸汽以及某些酸,碱和盐介质具有很高的耐腐蚀性。

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      高温钛合金:超音速巡航炸弹,高超音速巡航炸弹,可重复使用的运载工具和亚轨道可重复使用的跨大气飞行器的研发要求钛合金必须在600°C或更高的高温下使用,这要求钛合金必须具有出色的耐高温。世界上第一种高温钛合金是美国开发的Ti6Al4V,可在300〜350℃下使用。Ti6Al4V合金兼具αβ两相特性,广泛用于航空航天领域。为了最大程度地发挥Al固溶体的热强化效果,还向钛合金中添加了Sn,Zr,Mo和Si,并相继开发了使用温度为450℃的IMI679和Ti6242等合金,并且IMI685,使用诸如Ti6242S之类的合金以及诸如550至600°C的IMI834,Ti1100和BT36之类的合金。

      低温钛合金:随着航天技术的飞速发展,钛合金在低温和极低温环境中的应用有所增加,而低温钛合金的开发极为重要。研究发现,减少诸如H,O,N和Al等填隙元素的含量可以改善钛合金的低温性能,使其适合在20K温度环境中长期使用。

      高强度和韧性钛合金:在这方面当前成功的例子是美国开发的αβ两相高强度和高韧性钛合金Ti62222S。这种材料具有强度和可塑性的良好结合。室温断裂强度和屈服强度分别大于1300MPa和1200MPa,并且其高温性能也非常好。此外,Ti62222S还具有比Ti6Al4V合金更高的断裂韧性和损伤耐受性,疲劳裂纹扩展速率与Ti6Al4V合金相当,并且弹性模量和超塑性成形性优于可以替代Ti6Al4V的合金。

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