Devlopman estati nan-wo fos ak segonde-elastik alyaj Titan

Devlopman estati nan-wo fos ak segonde-elastik alyaj Titan

Se kapasite nan deformation elastik nan materyel metal ki afekte pa sede a fos ak modil elastik, ak limit la elastik (ε0.2) nan liy lan tensile se jeneralman mwens pase 1%. Fos la nan alyaj tradisyonel titanium se nan seri a nan 400 ~ 1500 MPa dapre klas la alyaj, modil la elastik se ant 50 ~ 120 GPa, ki se pi ba pase asye (sou 210 GPa), ak kapasite nan defo elastik se sou de fwa sa yo ki nan asye. Titan alyaj gen ekselan kapasite defo elastik akoz fos segonde li yo ak ba modil elastik, epi li se lajman itilize nan jaden an avyon.

Nan ane 1950 yo, Etazini premye itilize TI-6AL-4V titan alyaj boulon sou B-52 bonm lan, louvri aplikasyon an nan titan alyaj alyaj nan jaden an avyon. Avek kondisyon ki leje kontinyel nan ayewospasyal ak zam, aplikasyon an nan leje, segonde-fos, ak segonde-elastik alyaj titan nan fastener te piti piti ranplase tradisyonel 30CrMosia asye a, amelyore sekirite a ak disponiblite nan ekipman an. Kounye a souvan itilize α + β ak β-kalite alyaj titan, tankou Ti-6al-4V, Ti-3al-5Mo-4.5V, Ti-5Mo-5V-8Cr-3al ak Ti-15Mo-3al-2.7Nb-0.3Si (β 21S), elatriye, fos la tensile se fondamantalman 1000 MPa nivo.

Depi ane 1970 yo, McDonnell Douglas te le li sevi avek TI-13V-11CR-3AL fabrike prentan avyon sivil, ranplase asye prentan ak diminye pwa pa 70%. Pita, Lockheed, Boeing ak erbus te komanse sevi ak β-titan materyel alyaj fe eleman sezon prentan, tankou blok aterisaj aterisaj, retounen idwolik, ak kontwol avyon. Alyaj tipik yo Se Ti-15V-3Cr-3Sn ak Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (β-C), ak modil elastik yo se sou 104 GPa. Fos nan tensile se 1300 ~ 1450 MPa.

Mak tipik yo itilize nan Peyi Lachin se TB2, TB3 ak TB5. Koulye a, α +β ak β-kalite alyaj titan itilize pou prentan ak fastener jeneralman adopte α +β de-faz estrikti yo jwenn fos segonde. An menm tan an, modil la nan elastisite (90 ~ 120 GPa) se tou pi wo, sa ki lakoz pi ba pwopriyete elastik. Se poutet sa, li difisil satisfe kondisyon yo nan avyon avanse pou fos-wo ak segonde-elastik materyel. Kom yon materyel rivye espesyal, β-kalite Ti-45Nb alyaj ki te lajman itilize nan pwodwi avyon nan kay ak aletranje. Alyaj la gen avantaj ki genyen nan modil ki ba elastik, bon plastisite, ak bon fom travay fret, men fos la, espesyalman fos nan sede, ki ba, ak fos ak elastik pwopriyete yo mal matche.

Depi ane 1990 yo, yo nan lod yo diminye modil la elastik nan alyaj medikal titan, yon seri de alyaj ki ba elastik modil metastable β-kalite titan yo te devlope, tankou Ti-29NB-13Ta-4.6Zr ak Ti-35NB-5Ta- 7Zr, elatriye, jwenn pi bon pwopriyete elastik. Sepandan, te alyaj titan sa a te devlope pou jaden an medikal. Fos la nan alyaj titan ki ba, epi li se difisil yo satisfe fos la segonde ak kondisyon elastisite segonde nan alyaj Titan pou alyaj avyasyon ak prentan. Nan 2003, Toyota Central Rechech Enstiti pou Japon devlope yon milti-fonksyonel alyaj titan (metal kawotchou) ak ekselan pwopriyete konple. Konpozisyon an tipik se ti-23nb -0.7 ta-2zr -1.2 2o (fraksyon atomik%). Se aliyman an defome pa 90% woule fret. Fos la tounen ka rive nan 1200 MPa, modil la elastik se 55 GPa, ak limit la elastik ka rive jwenn sou 2.5%. Li montre matche ekselan nan fos segonde ak elastisite segonde. Alyaj la gen elastisite konstan nan yon seri tanperati laje.

Metastable β-kalite alyaj Ti-24Nb-4Zr-8SN (Ti-2448) devlope pa Enstiti a nan materyel metal nan Akademi Anchanj Lachin nan Syans tou montre pwopriyete ekselan elastik, ak modil elastik li yo osi ba ke 42 GPa ak elastik souch kom wo kom 3.3. Apre solisyon aje tretman, li tou te gen ekselan fos segonde ak matche elastikite segonde. Metal kawotchou ak TI-2448 se reprezantan tipik nan avanse gwo fos ak segonde-elastik alyaj Titanium. Sa a montre ke alyaj titan ka reyalize-wo fos ak segonde-elastik matche. Pefomans ekselan li yo depann sou konsepsyon eleman enjenye ak teknoloji preparasyon apwopriye.

Nikole