Dlaczego stop tytanu może stać się głównym materiałem przemysłu lotniczego?

Dlaczego stop tytanu może stać się głównym materiałem przemysłu lotniczego?

Stop tytanu ma niską gęstość, wysoką wytrzymałość właściwą, dobrą odporność na korozję, niskie przewodnictwo cieplne, nietoksyczny i niemagnetyczny, spawalny, dobrą biokompatybilność, dekoracyjną powierzchnię i inne cechy, jest lekkim, odpornym na korozję materiałem konstrukcyjnym, ma szeroki zakres perspektyw zastosowania w broni i sprzęcie i był szeroko stosowany w lotnictwie, przemyśle lotniczym, chemicznym, naftowym, elektrycznym, medycznym, budowlanym, artykułach sportowych i innych dziedzinach.Tytanowy pręt medyczny，Okrągły cel z tytanu o wysokiej czystości，，Komercyjne folie z czystego tytanu klasy 2

Przyczyny są analizowane głównie z następujących aspektów:

1. Doskonałe właściwości tytanu

(1) Wysoka wytrzymałość: 1,3 razy ze stopu aluminium, 1,6 razy ze stopu magnezu, 3,5 razy ze stali nierdzewnej, mistrz materiałów metalowych.

(2) Wysoka wytrzymałość termiczna: temperatura użytkowania jest o kilkaset stopni wyższa niż stopu aluminium i może pracować przez długi czas w temperaturze 450 ~ 500 ° C.

(3) Dobra odporność na korozję: odporność na kwasy, odporność na zasady, odporność na korozję atmosferyczną, korozję wżerową, odporność na korozję naprężeniową jest szczególnie silna.

(4) Dobra wydajność w niskich temperaturach: stop tytanu TA7 z elementami o bardzo małej szczelinie może zachować pewną plastyczność w temperaturze -253 ° C.

(5) Duża aktywność chemiczna: wysoka aktywność chemiczna w wysokich temperaturach, łatwo reaguje z zanieczyszczeniami gazowymi, takimi jak wodór i tlen w powietrzu, tworząc utwardzoną warstwę.

(6) Mała przewodność cieplna, mały moduł sprężystości

2. Zastosowanie stopu tytanu w lotnictwie

Materiał tytanowy jest lekki, mocny i odporny na wysokie temperatury, szczególnie odpowiedni do produkcji samolotów i różnych statków kosmicznych.Około trzech czwartych światowego tytanu i stopów tytanu jest wykorzystywanych w przemyśle lotniczym.Wiele części wykonanych pierwotnie ze stopu aluminium zostało przekształconych w stop tytanu.Stosowany jest głównie w materiałach do produkcji samolotów i silników, takich jak kute wentylatory tytanowe, tarcze i łopatki sprężarki, pokrywy silnika, urządzenia wydechowe i inne części ramy dźwigara samolotu i innej ramy konstrukcyjnej.Statek kosmiczny wykorzystuje głównie wysoką wytrzymałość właściwą, odporność na korozję i odporność na niskie temperatury stopu tytanu do produkcji różnych zbiorników ciśnieniowych, zbiorników paliwa, elementów złącznych, pasków instrumentów, ram i skorup rakiet.Satelity sztucznej Ziemi, moduły księżycowe, załogowe statki kosmiczne i promy kosmiczne również wykorzystują spoiny płyt ze stopu tytanu.

3. Konkretne powody

Maksymalna prędkość nowoczesnych samolotów osiągnęła 2,7-krotność prędkości dźwięku.Latanie z tak dużą prędkością naddźwiękową spowodowałoby ocieranie się samolotu o powietrze i generowanie dużej ilości ciepła.Gdy prędkość lotu osiągnie 2,2-krotność prędkości dźwięku, stop aluminium nie wytrzyma, a tarcze i łopatki sprężarki niskociśnieniowej muszą być wykonane z żaroodpornego stopu tytanu.Jako jeden z głównych materiałów konstrukcyjnych konstrukcji kadłuba samolotu i silnika samolotu, poziom zastosowania stopu tytanu jest jednym z ważnych wskaźników do pomiaru zaawansowanego stopnia doboru materiału samolotu i jest ważnym aspektem wpływającym na taktyczne osiągi samolotu .Użycie stopu tytanu zamiast stali nierdzewnej do wykonania tarcz i łopatek sprężarki wysokociśnieniowej może zmniejszyć wagę konstrukcji.Na każde 10 procent redukcji masy samolot oszczędza 4 procent paliwa.W przypadku rakiet każdy 1 kg redukcji masy może zwiększyć zasięg o 15 km.