
- •1.Введение
- •Глава 2.Титан.
- •Глава 2.1.Титанановые сплавы, используемые в самолетостроении.
- •Глава 2.2. Влияние примесей на титановые сплавы.
- •Глава 2.3. Повышение чистоты сплавов.
- •Глава 2.4. Цена на титан и титановые сплавы.
- •Глава 2.5.Коммерциализация титана в новых областях применения.
- •Глава 2.6.Использование титановых сплавов в авиации в будущем.
- •Глава 3. Заключение.
- •Список литературы.
Глава 2.1.Титанановые сплавы, используемые в самолетостроении.
…по использованию в качестве конструкционного материала титан находится на 4-ом месте, уступая лишь Al, Fe и Mg. Алюминиды титана являются очень стойкими к окислению и жаропрочными, что в свою очередь определило их использование в авиации и автомобилестроении в качестве конструкционных материалов…
В настоящее время известно довольно большое разнообразие титановых сплавов, отличающихся по химическому составу, механическим и технологическим свойствам. Наиболее употребляемые легирующие элементы в титановых сплавах: алюминий , ванадий , молибден , марганец, хром , кремний , олово , цирконий , железо.
Современная промышленность нуждается в легких сплавах высокой прочности, обладающих хорошими высокотемпературными механическими свойствами. Основными металлами легких сплавов служат алюминий, магний, титан и бериллий. Однако сплавы на основе алюминия и магния не могут применяться в условиях высокой температуры и в агрессивных средах.
Титановые сплавы применяются в авиационной и космической промышленности для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах (150–430° C)
Основными требованиями, предъявляемыми к материалам для самолетостроения, являются их высокие удельная прочность и жаропрочность, сопротивление усталостным нагрузкам, трещиностойкость и достаточная коррозионная стойкость.
Титановые сплавы используются в планере самолета для таких деталей и конструкций как обшивка, силовой набор, детали крепления, шасси, механизация крыла, пилоны, гидроцилиндры, различные агрегаты и др.
Титановые сплавы используются в вертолетах главным образом для деталей системы несущего винта и привода, а также системы управления. Из титановых сплавов изготовляют втулки несущего винта, втулки хвостового винта, цапфы, скобы, корпуса осевых шарниров, наконечники лопастей.
Для высоконагруженных вертолетных деталей используют титановые сплавы ВТ6, ВТ 5-1 и опробуют высокопрочные сплавы ВТ22.
Конструкционные титановые сплавы.
ВТ22 - высокопрочный сплав с прочностью до 1250 МПа и высокой прокаливаемостью (до 200 мм) для крупногабаритных силовых конструкций планера.
Марка : |
ВТ22 |
Классификация : |
Титановый деформируемый сплав |
Применение: |
для получения высоконагруженных деталей и конструкций, длительно работающих до температур 350—400 °С. (силовые детали фюзеляжа, крыла, штамповки, детали системы управления, крепежные детали типа ушковых болтов); класс по структуре α+β |
Зарубежные аналоги: |
засекречено |
Сплав ВТ22И предназначен для изотермического деформирования в условиях сверхпластичности.
ВТ23 - высокопрочный сплав широкого применения. Разработана технология изготовления штамповок и поковок массой до 3,5 т с прочностью более 1100 МПа, процессы ВТМО и текстурного упрочнения для изготовления шаровых баллонов с σв>1300 МПа и труб переменного сечения.
Марка : |
ВТ23 |
Классификация : |
Титановый деформируемый сплав |
Применение: |
для изготовления кавитационно стойких изделий; класс по структуре α+β |
Зарубежные аналоги: |
засекречено |
ВТ16 - позволил создать высокопроизводительный и эффективный технологический процесс изготовления «холодновысаженных» деталей крепления. Обеспечивает в 1,5 раза более высокий удельный предел выносливости по сравнению со сталью 16ХСН.
Марка : |
ВТ16 |
Классификация : |
Титановый деформируемый сплав |
Применение: |
крепежные и резьбовые детали, работающие при температуре до 350° ; класс по структуре α+β |
Зарубежные аналоги: |
засекречено |
ВТ32, ВТ35 - высокотехнологичные свариваемые псевдо-β-сплавы с прочностью до 1200 МПа, рекомендуются для изготовления крупногабаритных штампосварных конструкций сложной формы, в том числе сотовых. Способны к упрочнению при термообработке в вакуумных печах (или в защитной атмосфере).
Жаропрочные титановые сплавы.
ВТ8-1, ВТ8М-1 - обладают высоким уровнем жаропрочности, трещиностойкости, термической стабильности при температурах до 450-500°С и низкой чувствительностью к концентраторам напряжений и рекомендуются для высокоресурсных двигателей гражданской авиации.
Марка : |
ВТ8 |
Классификация : |
Титановый деформируемый сплав |
Применение: |
применяется в деталях ГТД (дисках, лопатках компрессора низкого давления, деталях крепления вентилятора).Максимальная рабочая температура до 480 град.С |
Зарубежные аналоги: |
засекречено |
ВТ25У с прочностью до 1150 МПа - превосходит зарубежные аналоги, обладает наиболее высокими прочностными характеристиками при температурах до 550°С.
ВТ18У имеет наиболее высокие жаропрочные свойства при температурах до 600°С среди промышленных сплавов.Разработана технология изготовления штамповок дисков с регламентированной структурой, позволяющая повысить эксплуатационные характеристики и снизить дисперсию свойств жаропрочных сплавов.
Марка : |
ВТ18у |
Классификация : |
Титановый деформируемый сплав |
Применение: |
для производства прутков, поковок, штамповок, листового проката; сплав жаропрочный, рекомендуется для деталей, работающих длительно (до 500 ч) при 550 - 600 °С и кратковременно (детали разового действия) — до 800 °С. |
Зарубежные аналоги: |
засекречено |
Интерметаллидные титановые сплавы.
ВТИ-1 на основе алюминида титана Ti3Al - имеет высокую удельную жаропрочность при рабочих температурах 650-700°С, но невысокую пластичность.
Опытный сплав «альфа-2-орто» с рабочей температурой 650-700°С, прочностью до 1000 МПа и высокой пластичностью (δ≥6%) - способен подвергаться прокатке в лист и фольгу.
Литейные титановые сплавы
ВТ5Л, ВТ6Л, ВТ9Л, ВТ20Л с прочностью от 700 до 900 МПа - широко используются для изготовления высоконагруженных деталей ответственного назначения: литых корпусов двигателей, турбин, крыльчаток и т.д.
ВТ1Л - благодаря высокой технологичности и коррозионной стойкости в различных кислотах, морской воде и других средах, нашел широкое применение в изделиях химического машиностроения, а также в медицине для изготовления соединительных клапанов и эндопротезов.
ВТ40Л - с прочностью σв≥1050 МПа и σ-1≥340 МПа (N=107 цикл) с технологическими характеристиками на уровне показателей для сплавов ВТ6Л и ВТ20Л.
Марка : |
ВТ5Л |
|
Классификация : |
Титановый литейный сплав |
|
|
||
Применение: |
для изготовления отливок, изготовления деталей систем управления, внутреннего набора фюзеляжа, сварных деталей и узлов, длительно работающих (10 000 ч) при температурах до 400 °С. |
Марка : |
ВТ6Л |
Классификация : |
Титановый литейный сплав |
Применение: |
для изготовления отливок |
Марка : |
ВТ9Л |
Классификация : |
Титановый литейный сплав |
Применение: |
для изготовления отливок |
Марка : |
ВТ20Л |
Классификация : |
Титановый литейный сплав |
Применение: |
для изготовления отливок |
Марка : |
ВТ1Л |
Классификация : |
Титановый литейный сплав |
Применение: |
для изготовления отливок |