Статус разработки высокопрочного и высокоэластичного титанового сплава

Статус разработки высокопрочного и высокоэластичного титанового сплава

Титановый сплав Высокая прочность и низкий модуль упругости придают ему превосходную способность к упругой деформации, и он широко используется в аэрокосмической области в качестве структурного и функционального интегрированного материала. В 1950-х годах в США впервые были применены болты из титанового сплава, изготовленные из Ti-6Al-4V . на бомбардировщиках В-52, которые открыли применение крепежа из титанового сплава в аэрокосмической сфере. Учитывая постоянные требования к легкости аэрокосмического и оружейного оборудования, легкий, высокопрочный и высокоэластичный титановый сплав постепенно заменила традиционную сталь 30CrMoSiA в крепежных изделиях, повысив безопасность и надежность оборудования.

Высокопрочный и высокоэластичный титановый сплав

Предел прочности на разрыв обычно используемых титановых сплавов α + β и β составляет в основном 1000 МПа, таких как Ti-6Al-4V, Ti-3Al-5Mo-4.5V, Ti- 5Mo-5V-8Cr-3Al и Ti-15Mo -3Al-2.7Nb-0.3Si (β 21S) и т. Д.

С 1970-х годов McDonnell Douglas начал использовать Ti-13V-11Cr-3Al для производства рессор для гражданских самолетов, заменив пружинную сталь, чтобы добиться снижения веса на 70%. Впоследствии Lockheed, Boeing и Airbus начали использовать бета-титановые сплавы для производства пружинных компонентов, таких как замки шасси, гидравлический возврат и органы управления самолетом. Типичными сплавами являются Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn и Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (β-C) с модулем упругости около 104 ГПа и пределом прочности при растяжении от 1300 до 1450 МПа.>

С 1990-х годов для снижения модуля упругости медицинских титановых сплавов был разработан ряд метастабильных титановых сплавов β-типа с низким модулем упругости, таких как Ti-29Nb-13Ta- 4.6Zr и Ti-35Nb-5Ta-7Zr были разработаны для получения лучших упругих свойств. Однако этот тип титанового сплава разработан для медицинской сферы и имеет низкую прочность, что трудно удовлетворить требованиям высокой прочности и высокой эластичности титановых сплавов для авиационных крепежных деталей и пружин.

В 2003 году Центральный исследовательский институт Японии Toyota разработал многофункциональный титановый сплав ( Rubber Metal ) с превосходными комплексными характеристиками, с типичным составом Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-1.2O. После 90% холодной прокатки сплав имеет прочность 1200 МПа, модуль упругости 55 ГПа и предел упругости около 2,5%. Сплав демонстрирует отличное сочетание высокой прочности и высокой эластичности, а также имеет постоянную эластичность в широком диапазоне температур.

Метастабильный сплав β-типа Ti-24Nb-4Zr-8Sn ( Ti-2448 ), разработанный Институтом металлических материалов Китайской академии наук, также демонстрирует отличные эластичные свойства. Его модуль упругости составляет 42 ГПа, а упругая деформация достигает 3,3%. После обработки в виде раствора для старения он также обладает превосходной высокой прочностью и эластичностью.

Металлическая резина и Ti-2448 являются типичными представителями передовых высокопрочных и высокоэластичных титановых сплавов, что указывает на то, что титановые сплавы могут обеспечить согласование высокой прочности и высокой эластичности. Его отличные характеристики зависят от оригинальной композиции и подходящих процессов приготовления.

Заключение

Благодарим вас за то, что прочитали нашу статью, и мы надеемся, что она поможет вам лучше понять высокопрочный и высокоэластичный титановый сплав . . Если вы хотите узнать больше о титановом сплаве или других типах тугоплавких материалов , мы хотели бы посоветовать вам посетить Advanced Refractory Metals ( ARM ) для получения дополнительной информации.

Продвинутые тугоплавкие металлы ( ARM) является ведущим производителем и поставщиком тугоплавких металлов по всему миру. Он предоставляет клиентам высококачественные тугоплавкие металлы и сплавы, такие как титан . , титановый сплав , вольфрам, молибден, тантал, рений, и цирконий по очень конкурентоспособной цене.