1.1 Trosolwg o Ddatblygu aloion Titaniwm Tymheredd Uchel yn yr Unol Daleithiau
Ym 1954, datblygodd yr Unol Daleithiau aloi titaniwm tymheredd uchel cyntaf y byd: TC4 (cyfansoddiad enwol ti -6 al -4 v), a agorodd y broses ymchwil o aloion titaniwm tymheredd uchel. Wedi hynny, datblygwyd ac ymchwiliwyd ac ymchwiliwyd i lawer o aloion titaniwm tymheredd uchel eraill ar sail TC4. Mae aloi TC4 yn ychwanegu -stabilizing Element AL a -Stabilizing Element V i'r matrics titaniwm, ac yn cael microstrwythur lle mae cyfnod a chyfnod yn cydfodoli. Mae ganddo briodweddau mecanyddol da ac ymwrthedd tymheredd uchel ac eiddo cynhwysfawr eraill, ac fe'i defnyddir mewn cydrannau strwythurol a chydrannau gwrthsefyll tymheredd uchel. Tymheredd gweithredu uchaf TC4 yw 350 gradd. Yn y datblygiad dilynol, oherwydd y gofynion cynyddol uwch ar gyfer deunyddiau yn y maes hedfan, nid yw anfanteision perfformiad TC4: gwrthiant gwres annigonol, ymarferoldeb oer gwael, proses baratoi gymhleth, caledu gwael, ac ati, yn ddigon i gefnogi ei gymhwysiad yn y maes hedfan.
Am y rhesymau uchod, yn y 1960au, datblygodd yr Unol Daleithiau aloion titaniwm gyda thymheredd gweithio uwch: ti -6246 a ti -6242, gan godi'r tymheredd gweithio i tua 450 gradd. Yn y 1970au, fe wnaeth yr Unol Daleithiau wella cryfder ymgripiol a chryfder blinder aloion titaniwm i bob pwrpas trwy ychwanegu elfennau Si at yr aloi, a datblygu aloi ti -6242 s gyda thymheredd gwasanaeth o fwy na 500 gradd. Yn yr 1980au, datblygodd yr Unol Daleithiau aloi ti -1100 gydag ymwrthedd tymheredd uchel uwch, sydd â chymhwysiad da mewn awyrennau hedfan.
1.2 Trosolwg o Ddatblygu aloion Titaniwm Tymheredd Uchel yn y Deyrnas Unedig
Ar ôl i'r Unol Daleithiau ddatblygu TC4, ni wnaeth y Deyrnas Unedig lusgo ar ei hôl hi a datblygu cyfres o aloion titaniwm. Yn y 1950au, datblygodd y Deyrnas Unedig aloi titaniwm IMI550, a gynyddodd ei wrthwynebiad tymheredd uchel i fwy na 400 gradd trwy ychwanegu elfennau SI at yr aloi, ac roedd ei gryfder tymheredd uchel hefyd 10% yn uwch na TC4. Datblygodd y DU y DU aloion IMI679 ac IMI685, yn cyfansoddiadau aloi o ti {-2 al -11 sn {-5 zr {{-1 mo {-0. 2Si a Ti -6 al -5 zr -0. 5mo -0. 25Si. Mae gan y ddau alo hyn gynnwys molybdenwm isel. O'i gymharu â TC4, mae cryfder ymgripiol y ddau alo hyn wedi'i wella'n fawr. O ran y tymheredd gweithredu, mae tymheredd gweithredu IMI679 yn cyrraedd 450 gradd; Mae tymheredd gweithredu IMI685 yn fwy na 500 gradd. Mae priodweddau weldio a phrosesu aloi IMI685 yn dda, sy'n ffafriol i'w gymhwyso yn y maes hedfan.
Yn y 1970au a'r 1980au, yn seiliedig ar yr aloi Ti-al-Al-Zr-Mo-NB-Si, datblygodd y DU aloion IMI829 ac IMI834 i wella cryfder blinder yr aloi, gyda'r tymheredd gweithredu uchaf o 600 gradd. Trwy fireinio'r strwythurau macro a micro, mae'r ddau alo hyn wedi gwella cryfder ymgripiol ac ymwrthedd ocsidiad yn fawr. Ar ôl triniaeth toddiant, mae microstrwythur aloi IMI829 yn cael ei drawsnewid yn ychydig bach o ficrostrwythur trawsnewid a chyfnod siâp nodwydd, sy'n gwella cryfder ymgripiol a chaledwch torri esgyrn yr aloi; Ar ôl + triniaeth datrysiad, mae microstrwythur aloi IMI834 yn cael ei drawsnewid yn ficrostrwythur trawsnewid siâp nodwydd ac ychydig bach o gyfnod cynradd, sy'n gwella cryfder blinder a chryfder ymgripiol yr aloi.
1.3 Datblygu aloion Titaniwm Tymheredd Uchel Rwseg
Yn seiliedig ar brofiad yr Unol Daleithiau a'r Deyrnas Unedig, datblygodd a gweithgynhyrchodd Rwsia Bt 3-1 tymheredd uchelTitaniwm Alloy. Mae Bt 3-1 yn ychwanegu dwy elfen ewtectoid -stabilizing, Cr a Fe, i gryfhau'r cyfnod a'r cyfnod. Gall y tymheredd gweithredu uchaf gyrraedd 450 gradd, ac mae ei gryfder thermol a'i gryfder tymheredd canolig yn gymharol uchel. Ym 1958, datblygodd Rwsia aloion BT8 a BT9, a oedd i bob pwrpas yn gwella eu gwrthiant gwres. Cyfansoddiad enwol aloi BT8 yw ti -6. 5al -3. 5mo -0. 2Si, sy'n perthyn i'r gyfres ti-al-mo-si gyfres + aloi martensitig math + math Martensitig. Mae cryfder thermol ac ymwrthedd gwres BT8 yn cael eu gwella'n fawr o gymharu â Bt 3-1, a gall weithio am amser hir mewn amgylchedd heb ddiogelwch. Gall tymheredd defnyddio aloi BT9 gyrraedd 500 gradd. Yng ngham cynnar yr ymchwil, roedd yn cynnwys elfen SN, a ddisodlwyd yn ddiweddarach gan elfen ZR. Mae cryfder ymgripiol a chryfder dygnwch aloi BT9 wedi cael ei wella'n fawr. Mae gan BT8 a BT9 lawer o gymwysiadau yn bennaf mewn cywasgwyr.
Yn dilyn hynny, datblygodd Rwsia BT18 ger- Alloy. Mae BT18 yn cynnwys swm olrhain o gyfnod a gellir ei ddefnyddio am gyfnod byr yn 8 0 0 neu am amser hir ar radd 550-600. Mae ei gryfder ymgripiol a'i blastigrwydd ychydig yn annigonol o gymharu ag aloion tebyg. Ar sail BT18, mae cynnwys al elfen yn cael ei leihau a disodlir ZR gan SN i gael aloi BT18Y. Ar ôl gwella, mae sefydlogrwydd thermol, caledwch effaith a chryfder ymgripiol yr aloi yn cael ei wella. Fodd bynnag, mae ei briodweddau tynnol ar unwaith yn cael eu lleihau ychydig ar dymheredd uchel. Yr aloi BT36 a ddatblygwyd gan Rwsia yw'r aloi titaniwm mwyaf sy'n gwrthsefyll gwres, a gall tymheredd ei gwasanaeth gyrraedd 600 gradd. Ar sail BT18Y, disodlir 1% NB gan 5% W. o'i gymharu â DS, mae gan W bwynt toddi uwch a therfyn ymgripiad uwch. O'i gymharu â BT18Y, mae perfformiad cynhwysfawr BT36 wedi'i wella'n fawr, ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn rhannau sy'n gysylltiedig ag injan awyrennau. Nawr, mae'r ymchwil ar aloion titaniwm gydag ychwanegu (0.7%-5. 0%) W elfen wedi dod yn duedd newydd yn aloion titaniwm tymheredd uchel Rwsia.
