Zastosowanie wysokotemperaturowych stopów tytanu
Wstęp
Wysokotemperaturowe stopy tytanu są szeroko stosowane w silnikach lotniczych ze względu na ich doskonałą wytrzymałość termiczną i wysoką wytrzymałość właściwą. Wysokotemperaturowe stopy tytanu są stosowane głównie w wentylatorach i sprężarkach silników lotniczych, takich jak tarcze sprężarek, łopatki, nawigatory, pierścienie łączące itp. Zastąpienie oryginalnego superstopu na bazie niklu stopami tytanu może zmniejszyć wagę sprężarki o 30 procent -35 procent . Udział tytanu w zaawansowanych zagranicznych silnikach lotniczych sięga 25-39 procent. Na przykład zawartość stopu tytanu w silniku F100 stanowi 25 procent całkowitej masy silnika, silnik V2500 wynosi 31 procent, a silnik F119 — 39 procent. Zapotrzebowanie na rozwój wysokowydajnych silników lotniczych doprowadziło do opracowania wysokotemperaturowych stopów tytanu, a temperatura robocza stopniowo wzrastała, od 400 stopni reprezentowanych przez stop Ti-6Al-4V w 1950 do 600 stopni reprezentowane przez stop IM834. Powyżej 600 stopni, gwałtowny spadek odporności na pełzanie i odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze to dwie główne przeszkody ograniczające rozwój stopów tytanu do wyższych temperatur. Dlatego 600 stopni jest uważane za temperaturę „bariery termicznej” dla rozwoju stopów tytanu. Przez lata, w celu zaspokojenia potrzeb silników lotniczych o wysokich osiągach, kraje rozwinięte w przemyśle lotniczym, takie jak Europa, Ameryka i Rosja przywiązywały dużą wagę do badań i rozwoju wysokotemperaturowych stopów tytanu i kolejno opracowane wysokotemperaturowe stopy tytanu stosowane w stopniu 350-600. Były Związek Radziecki opracował stopy tytanu BT6, BT3-1, BT18, BT9 i inne gatunki pod koniec lat pięćdziesiątych, a stopy BT18 i BT25 w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych. Od tego czasu, w celu poprawy wydajności i żywotności wysokotemperaturowych stopów tytanu, wysokotemperaturowe stopy tytanu BT18y, BT25y, BT8M, BT8-1 i BT8M są udoskonalane i opracowywane na podstawie oryginalnego stopu . W ostatnich latach opracowano stop tytanu BT36, który jest stosowany odpowiednio w silnikach HKB, IIC90A i innych. Podobnie Stany Zjednoczone również stosują Ti64, Ti811, Ti6242 i inne stopy tytanu w zaawansowanych silnikach, takich jak odpowiednio JT90 i F-110.






