<b id="ffe5s"></b>

        咨詢熱線:0917-6758790 6758791 6758792
        bjxnty@163.com gaoxiaodong8888@126.com

        高強度高彈性鈦合金的發展現狀

        金屬材料的彈性變形能力受屈服強度和彈性模量的影響,拉伸線的彈性極限(ε0.2)一般小于1%。傳統鈦合金的強度按合金等級在400~1500 MPa范圍內,彈性模量在50~120 GPa之間,遠低于鋼(約210 GPa),彈性變形能力約為鋼的兩倍。合金因其高強度、低彈性模量而具有優異的彈性變形能力,被廣泛應用于航空航天領域。

        20世紀50年代,美國首次在B-52轟炸機上使用TI-6AL-4V制造的鈦合金螺栓,開啟了鈦合金緊固件在航空航天領域的應用。隨著航空航天和武器裝備的不斷輕量化要求,輕量化、高強度、高彈性鈦合金在緊固件上的應用逐漸取代了傳統的30CrMosia鋼,提高了設備的安全性和可靠性。目前常用的α+β和β型鈦合金,如Ti-6Al-4V、Ti-3Al-5Mo-4.5V、Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al和Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.3Si (β 21S)等,抗拉強度基本為1000 MPa級。

        鈦合金

        自20世紀70年代以來,McDonnell Douglas一直在使用TI-13V-11CR-3AL制造民用飛機彈簧,取代了彈簧鋼,減輕了70%的重量。后來,洛克希德、波音和空客開始使用β-鈦合金材料制造彈簧組件,如起落架上下鎖、液壓返回和飛機控制。典型的合金為Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn和Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (β-C),其彈性模量約為104 GPa。抗拉強度為1300~1450 MPa。

        在中國使用的典型品牌有TB2、TB3和TB5。目前,用于彈簧和緊固件的α+β和β型鈦合金一般采用α+β兩相組織獲得高強度。同時,彈性模量(90~120 GPa)也較高,導致其彈性性能較低。因此,很難滿足先進飛機對高強度、高彈性材料的要求。β型Ti-45Nb合金作為一種特殊的鉚釘材料,已在國內外航空航天產品中得到廣泛應用。該合金具有彈性模量低、塑性好、冷加工成形性好等優點,但強度,特別是屈服強度較低,強度與彈性性能匹配差。

        自20世紀90年代以來,為了降低醫用鈦合金的彈性模量,人們開發了一系列低彈性模量亞穩態β型鈦合金,如Ti-29NB-13Ta-4.6Zr和Ti-35NB-5Ta-7Zr等,以獲得更好的彈性性能。然而,這種鈦合金是為醫療領域開發的。鈦合金強度低,難以滿足航空緊固件和彈簧用鈦合金的高強度、高彈性要求。2003年,日本豐田中央研究院研制出綜合性能優異的多功能鈦合金(橡膠金屬),典型成分為ti- 23nb -0.7 ta - 2zr -1.2 2o(原子分數%),合金經過90%冷軋變形后強度可達到1200 MPa,彈性模量為55 GPa,彈性極限可達2.5%左右,表現出優異的高強度和高彈性匹配,合金在較寬的溫度范圍內具有恒定的彈性。

        中國科學院金屬材料研究所研制的亞穩β型合金Ti-24Nb-4Zr-8Sn (Ti-2448)也表現出優異的彈性性能,其彈性模量低至42 GPa,彈性應變高達3.3%。經固溶時效處理后,還具有優異的高強度和高彈性匹配。橡膠金屬和TI-2448是先進高強度高彈性鈦合金的典型代表,這說明鈦合金可以達到高強度高彈性的匹配,其優異的性能取決于巧妙的成分設計和適當的制備工藝。

        国产福利在 线观看视频