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La resistencia del titanio puro es muy baja, lo que lo convierte en un material para estructuras aeroespaciales sin valor práctico industrial. La primera aleación de titanio en recibir aplicación industrial fue Ti-6Al-4V (gr5), desarrollada por Kessler y Hansen en los Estados Unidos en 1953. Debido a sus excelentes propiedades como resistencia al calor, tenacidad, soldabilidad, resistencia a la corrosión y resistencia a la fatiga, se ha convertido en la aleación de titanio más ampliamente utilizada.
La aplicación aeroespacial de Ti-6Al-4V estándar de aleaciones de titanio es AMS4911, que se puede dividir en aleaciones estructurales de titanio para aviones estructurales y aleaciones de titanio para motores. En términos de aeroespacial, la lámina de titanio se utiliza principalmente como materiales estructurales y de fabricación de contenedores para cohetes, misiles y naves espaciales.
El Requisito de temperatura para el uso de aleaciones de titanio en estructuras de aviones es generalmente por debajo de 350 ℃, lo que requiere una alta resistencia específica, buena tenacidad, excelente resistencia a la fatiga y un buen rendimiento del proceso de soldadura. Las aleaciones de titanio para motores requieren alta resistencia específica, buena estabilidad térmica, resistencia a la oxidación, resistencia a la fluencia y otras propiedades. Además de los requisitos de rendimiento de las aleaciones de titanio utilizadas en la aviación, los vehículos aeroespaciales también requieren resistencia a altas temperaturas y resistencia a la radiación.
En términos de motores de aviación, la lámina de titanio aeroespacial se aplica en discos de compresor, cuchillas, tambores, rotores de compresor de alta presión, carcasas de compresor y otros campos. Aproximadamente La 30% del peso estructural de los motores de turbina modernos está hecha de materiales de aleación de titanio. La aplicación de la hoja de titanio reduce la calidad de las aspas del compresor y las aspas del ventilador, al tiempo que extiende la vida útil y los intervalos de inspección de los componentes.
Composición química
Elemento | Min % | Máximo % |
Al | 5,5 | 6,75 |
V | 3,5 | 4,50 |
Fe | - | 0,30 |
O | - | 20 |
C | - | 0,08 |
N | - | 0,05 |
H | - | 0.015 |
Y | - | 0.005 |
Otros, cada uno | - | 0,1 |
Otros, todos | - | 0,4 |
Ti | Equilibrado | |
Propiedades mecánicas mínimas
Espesor/mm | Resistencia a la tracción Mpa (MIN) | Resistencia al rendimiento 0.2% compensación (min) Mpa | Alargamiento en 4D, Min, % |
0 ~ 0,20 | 920 | 866 | - |
0,2-0,63 | 920 | 866 | 6 |
0,63-1,6 | 920 | 866 | 10 |
0.063-0,1875 | 920 | 866 | 10 |
0,1875-4,0 | 893 | 823 | 10 |
La cantidad de aleación de titanio se utiliza a menudo como un indicador para medir el nivel avanzado de selección de material de la aeronave y el nivel de desarrollo de la industria de la aviación, que está estrechamente relacionado con la capacidad de combate de la aeronave. El peso de la aleación de titanio en la estructura de aviones F-15 de EE. UU. Representa alrededor de 26%, mientras que en la estructura de aviones de F-22 de combate de cuarta generación representa 38.8%. El Consumo de titanio del motor turbofan F100 PW100 equipado con el avión F15 es de 25% a 30%, mientras que el consumo de titanio del motor V2500 del F-22 se ha incrementado a 31%.
En la actualidad, el consumo de titanio en la industria de la aviación representa más de la mitad del mercado mundial de titanio, lo que lo convierte en un material de aviación bien merecido.
No.26 Baotai Road, Weibin District, Baoji City, Shaanxi, China.
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