久久大香萑太香蕉av丨樱花草在线社区www日本影院丨婷婷久久五月丨久综合网丨久久伊人99丨久草免费av丨狠狠狠色丨国产精品天天干丨日产精品久久久久久久蜜臀丨国内揄拍国内精品少妇国语丨蜜桃av鲁一鲁一鲁一鲁俄罗斯的丨丰满人妻一区二区三区免费视频丨日韩日比视频丨九九视频精品在线丨性av+色av丨av一区二区三区在线观看丨婷婷色站丨台湾佬自拍偷区亚洲综合丨波多野结衣乱码中文字幕丨无码中文字幕乱码一区

機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 航空材料為什么非得要用鈦合金？ [打印本頁]

作者: twq19810302 時(shí)間: 2023-11-8 10:55
標(biāo)題: 航空材料為什么非得要用鈦合金？
本帖最后由 twq19810302 于 2023-11-8 10:56 編輯

鈦與航空有著不解之緣。1953年，在美國道格拉斯公司生產(chǎn)的DC-T機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)吊艙和防火壁上首次使用鈦材，從而揭開了鈦航空應(yīng)用的歷史。從那時(shí)以來，鈦在航空上已應(yīng)用了半個(gè)多世紀(jì)。鈦能在航空上廣泛應(yīng)用是由于它有適于飛機(jī)應(yīng)用的許多寶貴特性。今天我們就來講講航空材料為什么非得要用鈦合金。

一、鈦的簡介

1948年美國杜邦公司才用鎂法成噸生產(chǎn)海綿鈦——這標(biāo)志著海綿鈦即鈦工業(yè)化生產(chǎn)的開始。而鈦合金因具有比強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。

鈦在地殼中含量較豐富，含量排第九位，遠(yuǎn)高于銅、鋅、錫等常見金屬。鈦廣泛存在于許多巖石中，特別是砂石和粘土中。

二、鈦的特性

強(qiáng)度高：是鋁合金的1.3倍，鎂合金的1.6倍，不銹鋼的3.5倍，金屬材料中的冠軍。

熱強(qiáng)度高：使用溫度比鋁合金高幾百度，可在450～500℃的溫度下長期工作。

抗蝕性好：耐酸、耐堿、耐大氣腐蝕，對(duì)點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)。

低溫性能好：間隙元素極低的鈦合金TA7，在-253℃下還能保持一定的塑性。

化學(xué)活性大：高溫時(shí)化學(xué)活性很高，輕易與空氣中的氫、氧等氣體雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硬化層。

導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小：導(dǎo)熱系數(shù)約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，而各種鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)約下降50％。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2。

三、鈦合金的分類及用途

鈦合金按用途可分為：耐熱合金、高強(qiáng)合金、耐蝕合金(鈦-鉬，鈦-鈀合金等)、低溫合金以及特殊功能合金(鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金)等。

盡管鈦及其合金應(yīng)用的歷史不長，但由于它那超眾的性能，已經(jīng)獲得了多個(gè)光榮稱號(hào)。首先榮獲的稱號(hào)就是“空間金屬”。它重量輕、強(qiáng)度大又耐高溫，特別適于制造飛機(jī)和各種航天器。目前世界上生產(chǎn)的鈦及鈦合金，大約有四分之三都用于航空航天工業(yè)。許多原來用鋁合金的部件，都改用了鈦合金。

四、鈦合金的航空應(yīng)用

鈦合金主要用于飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)的制造材料，如鍛造鈦風(fēng)扇、壓氣機(jī)盤和葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、排氣裝置等零件以及飛機(jī)的大梁隔框等結(jié)構(gòu)框架件。航天器主要利用鈦合金的高比強(qiáng)度，耐腐蝕和耐低溫性能來制造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構(gòu)架和火箭殼體。人造地球衛(wèi)星、登月艙、載人飛船和航天飛機(jī)也都使用鈦合金板材焊接件。

1950年美國首次在F-84戰(zhàn)斗轟炸機(jī)上用作后機(jī)身隔熱板、導(dǎo)風(fēng)罩、機(jī)尾罩等非承力構(gòu)件。60年代開始鈦合金的使用部位從后機(jī)身移向中機(jī)身、部分地代替結(jié)構(gòu)鋼制造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構(gòu)件。70年代起，民用機(jī)開始大量使用鈦合金，如波音747客機(jī)用鈦量達(dá)3640公斤以上占機(jī)重28%。隨著加工工藝技術(shù)的發(fā)展，在火箭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船上，也用了大量的鈦合金。

飛機(jī)越先進(jìn)，使用的鈦越多。美國F—14A戰(zhàn)斗機(jī)使用的鈦合金，約占機(jī)重的25%；F—15A戰(zhàn)斗機(jī)為25.8%；美國第四代戰(zhàn)斗機(jī)用鈦量為41%，其F119發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦量為39%，是目前用鈦量最高的飛機(jī)。

五、鈦合金在航空中被大量應(yīng)用的原因

現(xiàn)代飛機(jī)的航行最高時(shí)速已達(dá)到音速的2.7倍以上。這么快的超音速飛行，會(huì)使飛機(jī)與空氣摩擦而產(chǎn)生大量的熱。當(dāng)飛行速度達(dá)到音速的2.2倍時(shí)，鋁合金就經(jīng)受不住了。必須采用耐高溫的鈦合金。

當(dāng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比從4～6提高到8～10，壓氣機(jī)出口溫度相應(yīng)地從200～300℃增加到500～600℃時(shí)，原來用鋁制造的低壓壓氣機(jī)盤和葉片就必須改用鈦合金。

近年來科學(xué)家們對(duì)鈦合金性能的研究工作，不斷取得新的進(jìn)展。原來由鈦、鋁、釩組成的鈦合金，最高工作溫度為550℃～600℃，而新研制的鈦化鋁（TiAl）合金，最高工作溫度已提高到1040℃。

用鈦合金代替不銹鋼制造高壓壓氣機(jī)盤和葉片，可以減輕結(jié)構(gòu)重量。飛機(jī)每減輕重10%，可節(jié)省燃料4%。對(duì)火箭來說，每減輕1kg的重量，就可增加15km的射程。

六、鈦合金機(jī)加工特性分析

首先，鈦合金導(dǎo)熱系數(shù)低，僅是鋼的1/4，鋁的1/13，銅的1/25。因切削區(qū)散熱慢，不利于熱平衡，在切削加工過程中，散熱和冷卻效果很差，易于在切削區(qū)形成高溫，加工后零件變形回彈大，造成切削刀具扭矩增大、刃口磨損快，耐用度降低。

其次，鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)低，使切削熱積于切削刀附近的小面積區(qū)域內(nèi)不易散發(fā)，前刀面摩擦力加大，不易排屑，切削熱不易散發(fā)，加速刀具磨損。最后，鈦合金化學(xué)活性高，在高溫下加工易與刀具材料起反應(yīng)，形成溶敷、擴(kuò)散，造成粘刀、燒刀、斷刀等現(xiàn)象。

作者: 尹志春 時(shí)間: 2023-11-8 11:03
鈦螺絲斷了，掉了N架飛機(jī)，可查空難事件，
不要老以為鈦強(qiáng)度高，跟合金鐵鋼比，差幾個(gè)檔次理解，我做模具沖壓不鈦，但鈦?zhàn)龅哪＞邲_不了模具鋼，他兩強(qiáng)度，硬度，差幾個(gè)等級(jí)，
只能說用鈦綜合成本低而已

作者: 加肥貓devil 時(shí)間: 2023-11-8 11:20

尹志春發(fā)表于 2023-11-8 11:03. l$ @2 x: I% d( y7 a' I
鈦螺絲斷了，掉了N架飛機(jī)，可查空難事件，
! u1 C4 G) J! Z7 }不要老以為鈦強(qiáng)度高，跟合金鐵鋼比，差幾個(gè)檔次理解，我做模具 ...

這一點(diǎn)很對(duì)啊，好多人都覺得鈦合金比鋼牛逼，都是走入誤區(qū)了，實(shí)際上比鋼的強(qiáng)度差遠(yuǎn)了，鈦合金是比較輕的材料里強(qiáng)度比較大的所以綜合性能比較好罷了，之前還有人說鈦合金刀比鋼刀好，也不知道是怎么想的。

作者: 電氣學(xué)徒2 時(shí)間: 2024-12-13 21:21
講的很細(xì)致，謝謝分享。

歡迎光臨機(jī)械社區(qū) (http://www.hrhome.com.cn/)

<li id="wug94"></li>

<td id="wug94"></td>