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高温钛合金的现状与前景

2020-02-13

  为提高航空发起机的推重比,需求采用比强度、比刚度高的资料。当运用温度不高于800c时,钛.合金以及ti-al系金属间化合物的比强度较铁基和镍基高温合金具有明显优势,而且耐腐蚀、耐高温功能优异,因此是现代航空发起机用要害结构资料。早期,高温钛合金是指在航空发起机350%以上运用的无序固溶强化型钛合金。航空发起机部件在高温、复杂应力、气流冲刷、高速振荡、环境应力腐蚀的苛刻环境下执役,对其资料的功能要求非常严格。为满足运用需求,高温钛合金需具有强度、塑性、韧性、蠕变和疲惫功能之间的杰出匹配,在执役温度下具有高的抗氧化性和安排安稳性。中高温长时蠕变和持久功能是高温钛合金的特征指标。以固溶强化为首要强化方法的高温钛合金--般称为传统高温钛合金,以区别于以有序强化为主的ti-al系金属间化合物。传统高温钛合金可分为两类:a β型和近a型。a β型高温钛合金运用温度zui高可达500c左右,是常用的一类高温钛合金。其特点是β安稳元素含量较高,室温下β相含量较.多,绝大多数可采用热处理强化,代表合金有ti-6al-4v,th7,ti6246,bt8mh,bt8,bt84,bt9和bt25y。而近a型钛合金中仅含少数β相(体积分数3%~10%),β安稳元素含量挨近其在a相中的固溶度”,是一-类典型的高温钛合金,其统筹了a型钛合金的高蠕变强度和ax β型钛合金的高静强度,当时运用温度zui高可到达600c,代表合金有ti844,ti6242s,im1829,bt18y,imi834,bt36和ti-4100等。

  现在老练高温钛合金的较高运用温度是600c,代表合金有英国的imi834,美国的ti4100,俄罗斯的bt18y和bt36,合金系统均为ti-al-8n-zr-mo-8i系。其中研发较早、技能较老练的是1984年由imi和罗罗公司联合研发的imi834合金,已经在trent700,ej200和pw350等发起机上得到运用,国外涡桨发起机离心叶轮也选用了imi834合金;timet公司研发的ti1100合金首要用于轿车和摩托车发起机阀门在760c下运用),在莱康明公司t55-712改型发起机上也获得运用;俄罗斯的bt18y是一-种比较老练的高温钛合金,引荐运用温度为550~600c,已经在俄罗斯al31发起机上大量运用田;俄罗斯另一个600%高温钛合金bt36中含5.0%的w,密度在上述4种合金中zui大,且存在难熔元素w偏析的风险,未见运用报道。.

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