L-istorja tal-applikazzjonijiet tat-titanju fl-avjazzjoni bdiet fl-1953 bl-ewwel użu tat-titanju fil-miżwed tal-magni u l-firewalls tad-DC-T manifatturati minn Douglas fl-Istati Uniti. Minn dak iż-żmien, it-titanju ġie utilizzat fl-ajruplani għal kważi 50 sena. Minħabba li għandu bosta kwalitajiet ta 'benefiċċju li huma xierqa għall-applikazzjonijiet tal-inġenji tal-ajru, it-titanju huwa impjegat ħafna fl-avjazzjoni. Se niddiskutu l-ħtieġa għat-titanju fid-diskussjoni tal-lum dwar il-materjali tal-inġenji tal-ajru.
1.Introduzzjoni tat-titanju
L-ewwel manifattura industrijali ta 'sponża tat-titanju, jew titanju, bdiet biss fl-1948 meta l-US DuPont Company manifatturat tunnellati ta' sponża tat-titanju bl-użu tal-proċess tal-manjeżju. Minħabba li s-saħħa speċifika għolja tagħha, ir-reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti u r-reżistenza għolja tas-sħana, il-liga tat-titanju hija utilizzata b'mod estensiv f'varjetà ta 'industriji. It-titanju jikklassifika fl-għaxar f'termini ta 'abbundanza fil-qoxra tad-dinja, ferm akbar minn metalli komuni bħar-ram, iż-żingu u l-landa. Ir-ramel u t-tafal huma żewġ tipi ta’ blat fejn it-titanju huwa partikolarment abbundanti.
2. il-karatteristiċi tat-titanju
Qawwa għolja: 1.3 darbiet dik tal-liga tal-aluminju, 1.6 darbiet dik tal-liga tal-manjeżju u 3.5 darbiet dik tal-istainless steel, iċ-ċampjin fost il-materjali tal-metall.
Saħħa termali għolja: it-temperatura tal-użu hija bosta mijiet ta 'gradi ogħla minn dik ta' liga tal-aluminju, u tista 'taħdem għal żmien twil f'temperatura ta' 450 sa 500 grad.
Reżistenza tajba għall-korrużjoni: reżistenti għall-korrużjoni aċiduża, alkali u atmosferika, reżistenza partikolarment qawwija għall-korrużjoni tal-pitting u l-istress.
Proprjetajiet tajbin ta 'temperatura baxxa: liga tat-titanju TA7 b'elementi interstizjali baxxi ħafna tista' żżomm ċertu grad ta 'plastiċità fi -253 grad .
Attività kimika għolja: attività kimika għolja f'temperaturi għoljin, faċilment jirreaġixxu kimikament ma 'impuritajiet gassużi bħal idroġenu u ossiġnu fl-arja biex jipproduċu saff imwebbes.
Konduttività termali żgħira, modulu żgħir ta 'elastiċità: il-konduttività termali hija madwar 1/4 tan-nikil, 1/5 tal-ħadid u 1/14 tal-aluminju, filwaqt li l-konduttività termali ta' diversi ligi tat-titanju hija madwar 50 fil-mija inqas minn dik tat-titanju. Il-modulu tal-elastiċità tal-ligi tat-titanju huwa madwar 1/2 dak tal-azzar.
3.Klassifikazzjoni u użi ta 'ligi tat-titanju
Ligi reżistenti għas-sħana, ligi ta 'saħħa għolja, ligi reżistenti għall-korrużjoni (ligi tat-titanju-molibdenu, ligi tat-titanju-palladju, eċċ.), ligi ta' temperatura baxxa, u ligi funzjonali uniċi huma xi kategoriji għal-ligi tat-titanju bbażati fuq l-użu maħsub tagħhom ( materjali tal-ħażna tal-idroġenu tat-titanju-ħadid u ligi tal-memorja tat-titanju-nikil). Minkejja l-fatt li t-titanju u l-ligi tiegħu ma ntużawx għal perjodu twil ħafna, huma diġà rċevew bosta premjijiet kbar għall-kwalitajiet eċċezzjonali tagħhom. Minħabba s-saħħa tiegħu, il-piż baxx, u d-durabilità għal temperaturi għoljin, huwa speċjalment adattat tajjeb għall-manifattura ta 'varji spazjali u ajruplani. Is-settur aerospazjali bħalissa juża madwar 75 fil-mija tal-ligi tat-titanju u tat-titanju prodotti madwar id-dinja. Hemm diversi komponenti li qabel kienu mibnija minn ligi tat-titanju iżda oriġinarjament kienu mibnija minn ligi tal-aluminju.
4. il-liga tat-titanju tal-applikazzjonijiet tal-avjazzjoni
Liga tat-titanju tintuża prinċipalment f'materjali tal-manifattura tal-inġenji tal-ajru u tal-magni, bħal fannijiet tat-titanju tal-forġa, diski u xfafar tal-kompressuri, cowlings tal-magni, tagħmir tal-egżost u partijiet oħra, kif ukoll spacer tar-raġġ tal-inġenji tal-ajru u partijiet oħra tal-qafas strutturali. Satelliti tad-dinja artifiċjali, moduli tal-qamar, vetturi spazjali ekwipaġġati u shuttles spazjali jużaw ukoll partijiet iwweldjati bil-pjanċa ta 'liga tat-titanju.
Fl-1950 l-Istati Uniti għall-ewwel darba fil-ġlied-bomber F-84 bħala l-ilqugħ tas-sħana tal-fuselage ta 'wara, tarka tar-riħ, tail cowl u komponenti oħra li ma jifilħux tagħbija. Is-snin 60 bdew jużaw partijiet ta 'liga tat-titanju mill-fuselage ta' wara għall-fuselage, parzjalment minflok spacer tal-manifattura tal-azzar strutturali, raġġ, slide tal-flap u komponenti oħra importanti li jġorru t-tagħbija. 70's 'il quddiem, ajruplani ċivili bdew jużaw liga tat-titanju fi kwantitajiet kbar, bħall-ajruplan tal-passiġġieri Boeing 747 bit-titanju ammontaw għal 3640 Aktar minn 28 fil-mija tal-piż tal-ajruplan. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-ipproċessar, f'rokits, satelliti artifiċjali u vetturi spazjali, użaw ukoll numru kbir ta 'liga tat-titanju.
Iktar ma jkun avvanzat l-ajruplan, aktar jintuża titanju. US F-14Ajruplan tal-ġlied juża liga tat-titanju, li jammonta għal madwar 25 fil-mija tal-piż tal-ajruplan; F-15Ajruplan tal-ġlied għal 25.8 fil-mija ; ir-raba 'ġenerazzjoni ta' ajruplani tal-ġlied tal-Istati Uniti b'41 fil-mija tal-ammont ta 'titanju, il-magna F119 tagħha b'39 fil-mija tal-ammont ta' titanju, bħalissa hija l-ogħla ammont ta 'ajruplani tat-titanju.
5. Raġunijiet għaliex il-ligi tat-titanju jintużaw f'numru kbir fl-avjazzjoni
Il-veloċità massima tat-tbaħħir tal-inġenji tal-ajru moderni laħqet aktar minn 2.7 darbiet il-veloċità tal-ħoss. Titjira supersonika mgħaġġla bħal din tikkawża li l-ajruplan togħrok mal-arja u jiġġenera ħafna sħana. Meta l-veloċità tat-titjira tilħaq 2.2 darbiet il-veloċità tal-ħoss, il-ligi tal-aluminju ma jistgħux jifilħu aktar. Għandhom jintużaw ligi tat-titanju reżistenti għal temperatura għolja.
Meta l-proporzjon tal-imbuttatura għall-piż tal-magna tal-ajru jiżdied minn 4-6 għal 8-10, it-temperatura tal-ħruġ tal-kompressur tiżdied b'mod korrispondenti minn 200-300 grad għal 500-600 grad , id-diska oriġinali tal-kompressur bi pressjoni baxxa u x-xafra magħmula mill-aluminju għandhom jinbidlu għal liga tat-titanju.
F'dawn l-aħħar snin ix-xjentisti fuq ix-xogħol ta 'riċerka dwar il-prestazzjoni tal-liga tat-titanju, ikomplu jagħmlu progress ġdid. Il-liga tat-titanju oriġinali magħmula minn titanju, aluminju, vanadju, l-ogħla temperatura tax-xogħol ta '550 grad ~ 600 grad, u l-liga ta' titanju aluminju (TiAl) żviluppata ġdida, l-ogħla temperatura tax-xogħol żdiedet għal 1040 grad.
L-użu ta 'ligi tat-titanju minflok l-istainless steel biex jimmanifatturaw diski u xfafar tal-kompressur bi pressjoni għolja jista' jnaqqas il-piż tal-istruttura. Għal kull tnaqqis fil-piż ta’ 10 fil-mija f’inġenju tal-ajru, jista’ jinkiseb iffrankar ta’ 4 fil-mija tal-fjuwil. Għal rokits, kull tnaqqis fil-piż ta '1kg jista' jżid il-medda bi 15km.
6.titanium liga makkinar karatteristiċi analiżi
L-ewwelnett, il-konduttività termali tal-liga tat-titanju hija baxxa, 1/4 biss tal-azzar, aluminju 1/13, ram 1/25. minħabba d-dissipazzjoni tas-sħana bil-mod fiż-żona tat-tqattigħ, ma jwassalx għall-bilanċ termali, fil-proċess tat-tqattigħ, id-dissipazzjoni tas-sħana u l-effett tat-tkessiħ huwa fqir ħafna, faċli biex tifforma temperatura għolja fiż-żona tat-tqattigħ, wara li tipproċessa d-deformazzjoni tal-partijiet rebound, li jirriżulta fl-għodda tat-tqattigħ tat-torque miżjuda, xedd tarf malajr, durabilità mnaqqsa.
It-tieni nett, il-konduttività termali tal-liga tat-titanju hija baxxa, sabiex is-sħana tat-tqattigħ jakkumula fiż-żona żgħira ħdejn l-għodda tat-tqattigħ mhix faċli biex tinxtered, il-frizzjoni tal-wiċċ tal-għodda ta 'quddiem tiżdied, mhux faċli biex iċ-ċippa, is-sħana tat-tqattigħ mhix faċli biex tinxtered, taċċellera xedd tal-għodda. Fl-aħħarnett, l-attività kimika tal-liga tat-titanju hija għolja, l-ipproċessar f'temperaturi għoljin huwa faċli biex tirreaġixxi mal-materjal tal-għodda, il-formazzjoni ta 'solubbli, diffużjoni, li tirriżulta f'sikkina li twaħħal, sikkina tal-ħruq, sikkina miksura u fenomeni oħra.
