Ontwikkelingsstatus van zeer sterke en zeer elastische titaniumlegering

Titaniumlegering De hoge sterkte en lage elastische modulus geven het een uitstekend elastisch vervormingsvermogen en het wordt veel gebruikt in de ruimtevaart als een structureel en functioneel geïntegreerd materiaal. In de jaren vijftig gebruikten de Verenigde Staten voor het eerst bouten van titaniumlegeringen gemaakt van Ti-6Al-4V op B-52 bommenwerpers, die de toepassing van titaniumlegering bevestigingsmiddelen opende op het gebied van ruimtevaart. Met de voortdurende lichtgewichtvereisten van ruimtevaart- en wapenuitrusting, lichtgewicht, hoge sterkte en hoge elasticiteit titaniumlegering heeft geleidelijk het traditionele 30CrMoSiA-staal in bevestigingsmiddelen vervangen, waardoor de veiligheid en betrouwbaarheid van apparatuur is verbeterd.

Titaniumlegering met hoge sterkte en hoge elasticiteit

De treksterkte van veelgebruikte α+β en β titaniumlegeringen is in principe 1000 MPa, zoals Ti-6Al-4V, Ti-3Al-5Mo-4.5V, Ti- 5Mo-5V-8Cr-3Al en Ti-15Mo -3Al-2,7Nb-0.3Si (β 21S) enzovoort.

Sinds de jaren 70 begon McDonnell Douglas Ti-13V-11Cr-3Al te gebruiken om veren voor burgervliegtuigen te vervaardigen, ter vervanging van verenstaal om een ​​gewichtsreductie van 70% te bereiken. Vervolgens begonnen Lockheed, Boeing en Airbus bèta-titaniumlegeringen te gebruiken om veercomponenten te vervaardigen, zoals landingsgestelvergrendelingen, hydraulische retour en vliegtuigbesturing. Representatieve legeringen zijn Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn en Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (β-C), met een elasticiteitsmodulus van ongeveer 104 GPa en een treksterkte van 1300 tot 1450 MPa.

Om de elasticiteitsmodulus van medische titaniumlegeringen te verminderen, is sinds de jaren negentig een reeks metastabiele β-type titaniumlegeringen met lage elastische modulus, zoals Ti-29Nb-13Ta- 4.6Zr en Ti-35Nb-5Ta-7Zr zijn ontwikkeld om betere elastische eigenschappen te verkrijgen. Dit type titaniumlegering is echter ontwikkeld voor de medische sector en heeft een lage sterkte, waardoor het moeilijk is om te voldoen aan de hoge sterkte- en hoge elasticiteitseisen van titaniumlegeringen voor bevestigingsmiddelen en veren in de luchtvaart.

In 2003 ontwikkelde Toyota Central Research Institute of Japan een multifunctionele titaniumlegering (Rubber Metal ) met uitstekende uitgebreide prestaties, met een typische samenstelling van Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-1.2O. Na 90% koudwalsen heeft de legering een sterkte van 1200 MPa, een elasticiteitsmodulus van 55 GPa en een elasticiteitsgrens van ongeveer 2,5%. De legering vertoont een uitstekende afstemming van hoge sterkte en hoge elasticiteit en heeft een constante elasticiteit in een breed temperatuurbereik.

De metastabiele β-type legering Ti-24Nb-4Zr-8Sn (Ti-2448 ), ontwikkeld door het Institute of Metal Materials van de Chinese Academie van Wetenschappen, vertoont ook uitstekende elastische eigenschappen. Het heeft een elastische modulus van slechts 42 GPa en een elastische rek van maar liefst 3,3%. Na de verouderingsbehandeling heeft het ook een uitstekende aanpassing aan hoge sterkte en hoge elasticiteit.

Rubbermetaal en Ti-2448 zijn typische vertegenwoordigers van geavanceerde titaniumlegeringen met hoge sterkte en hoge elasticiteit, wat aangeeft dat titaniumlegeringen een aanpassing met hoge sterkte en hoge elasticiteit kunnen bereiken. De uitstekende prestaties zijn afhankelijk van een ingenieus compositieontwerp en geschikte voorbereidingsprocessen.

Conclusie

Bedankt voor het lezen van ons artikel en we hopen dat het u kan helpen om een ​​beter begrip te krijgen van de hoge sterkte en hoge elasticiteit titaniumlegering . Als u meer wilt weten over titaniumlegeringen of andere soorten vuurvaste materialen , willen we u adviseren om Advanced Refractory Metals te bezoeken (ARM ) voor meer informatie.

Het hoofdkantoor is gevestigd in Lake Forest, Californië, VS, Advanced Refractory Metals ( ARM) is een toonaangevende fabrikant en leverancier van vuurvaste metalen over de hele wereld. Het biedt klanten hoogwaardige vuurvaste metalen en legeringen zoals titanium , titaniumlegering , wolfraam, molybdeen, tantaal, rhenium,  en  zirkonium tegen een zeer concurrerende prijs.