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Classification des principales utilisations des alliages de titane et de titane purs

Source: Classification des principales utilisations du titane pur et des alliages de titane

Classification des principales utilisations du titane pur et des alliages de titane



Le titane est un métal structurel important développé dans les années 1950. En raison de sa haute résistance, sa bonne résistance à la corrosion et sa haute résistance à la chaleur, l'alliage de titane a été largement utilisé dans divers domaines. De nombreux pays dans le monde ont reconnu l'importance des matériaux en alliage de titane et les ont étudiés et développé successivement, et ont été appliqués dans la pratique. Au vingtième siècle, de 50 à 60 ans, est la structure principale de l'alliage de titane utilisé dans le développement du moteur aéroportuaire de la cellule à haute température en alliage de titane. Les années 70, Kai a publié un lot d'alliages de titane, depuis 80 ans, des alliages de titane et des alliages de titane de haute résistance ont été développés . Les alliages de titane sont principalement utilisés pour fabriquer des pièces de compresseur de moteur d'avion, suivies de roquettes, de missiles et de structures d'aéronefs à grande vitesse.

Le titane est un allotrope, point de fusion de 1668 ° C, à moins de 882 ° C lorsqu'il s'agit d'une rangée dense de structure en treize carrés, appelée titane alpha; une structure en treillis cubique centré au corps à 882 ° C, connu sous le nom de titane bêta. L'alliage de titane (alliages de titane) avec une microstructure différente a été obtenu en ajoutant des éléments d'alliage appropriés aux différentes caractéristiques des deux structures de titane ci-dessus et en changeant progressivement sa température de transformation de phase et sa teneur en phase. À la température ambiante, l'alliage de titane possède trois types de structure matricielle et l'alliage de titane est divisé en trois types: alliage alpha, alliage alpha et bêta et alliage bêta. La Chine est représentée respectivement par TA, TC et TB.

Alpha alliage de titane

C'est un alliage monophasé composé d'une solution solide en phase alpha. C'est une phase à la fois à la température générale et à la température appliquée plus élevée. La microstructure est stable, la résistance à l'usure est supérieure à celle du titane pur, et la résistance à l'oxydation est forte. À 500 ~ 600 ° C, la résistance à la résistance et au fluage est encore maintenue, mais elle ne peut être renforcée par un traitement thermique et la température ambiante n'est pas élevée.

Beta alliage de titane

Il s'agit d'une solution solide en phase bêta consistant en alliage monophasé, alliage de titane (3) sans traitement thermique qui a une résistance élevée, un alliage Quenched et vieilli a été renforcé, la résistance à température ambiante est de 1372 à 1666 MPa; mais la mauvaise stabilité thermique, ne doit pas être utilisée à haute température.

Alpha + beta alliage de titane

Il s'agit d'un alliage à double phase, avec une bonne performance globale, une stabilité organisationnelle, une bonne dureté, une ductilité et des performances de déformation, un meilleur traitement de la pression thermique, permet de renforcer l'alliage et le renforcement du vieillissement. La force que l'état recuit après traitement thermique est augmentée de 50% ~ 100; haute température, peut fonctionner à une température de 400 à 500 ° C à long terme, la stabilité thermique en alliage de titane.

Les trois types d'alliages de titane les plus couramment utilisés sont l'alliage d'alliage de titane alpha et l'alliage de titane alpha + bêta. L'usinabilité de l'alliage d'alpha-titane Zui est bonne, l'alliage de titane alpha + bêta est en second lieu, et l'alliage de titane bêta est le pire. L'alliage de titane alpha est TA, l'alliage de titane bêta est TB, et l'alliage de titane alpha + bêta est TC.

L'alliage de titane peut être divisé en alliage résistant à la chaleur, alliage à haute résistance, alliage résistant à la corrosion (titane molybdène, alliage de palladium de titane, etc.), alliage à basse température et alliage fonctionnel spécial (matériau de stockage d'hydrogène de titane et alliage à mémoire Ti Ni). La composition et les propriétés des alliages typiques sont présentées dans le tableau.

La composition de phase et la microstructure de l'alliage de titane traité thermiquement peuvent être obtenues en ajustant le processus de traitement thermique. La microstructure équiaxée généralement fine présente une plasticité, une stabilité thermique et une bonne résistance à la fatigue; La résistance à la rupture du fluage, la résistance au fluage et la ténacité à la rupture de la structure aciculaire sont élevées; La structure mixte équiaxe et aciculaire présente une bonne performance globale.

L'alliage de titane présente les avantages de la haute résistance, de la petite densité, de bonnes propriétés mécaniques, de sa bonne ténacité et de sa bonne résistance à la corrosion. De plus, l'alliage de titane présente de faibles performances technologiques et des usinages difficiles. Il est facile d'absorber l'hydrogène, l'azote, le carbone et d'autres impuretés dans un travail à chaud. Et une faible résistance à l'abrasion, processus de production complexe. La production industrielle de titane a commencé en 1948. Le développement de l'industrie de l'aviation exige que l'industrie du titane augmente à un taux annuel moyen d'environ 8%. La production annuelle de matériaux de traitement en alliage de titane a atteint plus de 4 tonnes, et près de 30 degrés d'alliage de titane ont été produits. Les alliages de titane les plus utilisés sont Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5), Al-2.5Sn (TA7) et titane pure industriel (TA1, TA2 et TA3).

Les alliages de titane sont principalement utilisés pour fabriquer des pièces de compresseur de moteur d'avion, suivies de roquettes, de missiles et de structures d'aéronefs à grande vitesse. Au milieu des années 60, le titane et ses alliages ont été utilisés dans les industries générales pour produire des électrodes pour l'industrie électrolytique, des condenseurs pour centrales électriques, des radiateurs pour le raffinage du pétrole et le dessalement et des dispositifs de lutte contre la pollution de l'environnement. Le titane et ses alliages sont devenus une sorte de matériaux de structure résistant à la corrosion. En outre, il est également utilisé dans la production de matériaux de stockage d'hydrogène et d'alliages à mémoire de forme.

La Chine a commencé la recherche en alliage de titane et de titane en 1956. Au milieu des années 60, l'alliage de titane a été industrialisé et fabriqué en alliage TB2.

L'alliage de titane est un nouveau type de matériaux structurels importants utilisés dans l'industrie aérospatiale, la proportion entre la résistance et la température entre l'aluminium et l'acier, l'aluminium, l'acier et la résistance élevée, mais possède également d'excellentes propriétés anti-corrosion et des propriétés à basse température. En 1950, les États-Unis pour la première fois dans les bombardiers F-84 en tant que panneaux isolants fuselage arrière, pare-brise, couverture arrière et autres composants non chargés. Dans les années 60, Kai a commencé l'utilisation de pièces en alliage de titane du fuselage arrière qui se déplaçait vers le fuselage central et remplacé partiellement l'acier de structure pour fabriquer des composants de charge aussi importants que la cloison, le faisceau, le rabat et le rail coulissant. La quantité d'alliage de titane utilisée dans les avions Jun a augmenté rapidement, atteignant 20% ~ 25% du poids de la structure de l'avion. Depuis 70 ans, les avions civils ont commencé à utiliser un grand nombre d'alliages de titane, tels que des avions Boeing 747 avec une teneur en titane de plus de 3640 kilogrammes. Le nombre de Maher supérieur à 2,5 de l'avion a utilisé du titane principalement pour remplacer l'acier, afin de réduire le poids structurel. Par exemple, l'avion de reconnaissance de grande vitesse à haute altitude (SR-71) de haute altitude (vol Maher numéro 3, hauteur de vol 26212 mètres), le titane représentait 93% du poids de la structure de l'avion, connu sous le nom d'aéronef en titane complet. Lorsque le rapport pondéral de la force aérienne est de 4 à 6 à 8 à 10, la température de sortie du compresseur correspond, de manière correspondante, de 200 ~ 300 à 500 ~ 600 ° C degrés C, à l'origine constituée d'un disque de compresseur à basse pression en aluminium et d'une lame doit utiliser de l'alliage de titane, du titane en alliage ou en acier inoxydable au lieu du disque et de la lame de compresseur haute pression. Afin de réduire le poids structurel. Dans les années 70, la quantité d'alliage de titane dans le moteur d'aviation en général représentait le poids total de la structure de 20% à 30%, principalement utilisé dans la fabrication de composants de compresseurs, tels que le forgeage de ventilateur en titane et le disque et lame de compresseur, la fonte de titane le carter du compresseur, le boîtier et la coquille de palier, etc. L'engin spatial utilise principalement de l'alliage de titane avec une résistance spécifique élevée, une résistance à la corrosion et des performances de résistance à basse température pour fabriquer toutes sortes de récipients sous pression, réservoirs d'essence, attaches, bandages, cadre d'instrument et coque de fusée. Les satellites terrestres artificiels, le module lunaire, le vaisseau spatial équipé et la navette spatiale utilisent également des pièces de soudure en plaques en alliage de titane.


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