Għaliex Il-Ligi tat-Titanju Huma Neċessarji Għall-Materjali Aerospazjali?

It-titanju u l-avjazzjoni għandhom relazzjoni li ma tinkisirx. 1953, l-użu tat-titanju fil-miżwed tal-magni u l-firewalls tal-inġenju tal-ajru DC-T prodott mill-US Douglas Company, u b'hekk tiftaħ l-istorja tal-applikazzjonijiet aerospazjali tat-titanju. Minn dakinhar, it-titanju ilu jintuża fl-avjazzjoni għal aktar minn nofs seklu. It-titanju jista 'jintuża ħafna fl-avjazzjoni minħabba li għandu ħafna proprjetajiet ta' valur adattati għall-applikazzjonijiet tal-inġenji tal-ajru. Illum se nitkellmu dwar għaliex il-materjali tal-avjazzjoni għandhom jużaw liga tat-titanju.

L-ewwel, l-introduzzjoni tat-titanju

Fl-1948, l-Istati Uniti DuPont biss bil-metodu tal-manjeżju tunnellata ta 'produzzjoni ta' sponża tat-titanju - dan jimmarka l-bidu tal-produzzjoni industrijali ta 'sponża tat-titanju li titanju. Liga tat-titanju tintuża ħafna f'diversi oqsma minħabba s-saħħa għolja tagħha, reżistenza tajba għall-korrużjoni, reżistenza għas-sħana u karatteristiċi oħra.

It-titanju huwa abbundanti fil-qoxra tad-dinja, li jikklassifika d-disa 'fil-kontenut, ħafna ogħla mir-ram, żingu, landa u metalli komuni oħra. It-titanju jinsab ħafna f'ħafna blat, speċjalment fir-ramel u t-tafal.

It-tieni, il-karatteristiċi tat-titanju

Saħħa għolja: 1.3 darbiet dik tal-liga tal-aluminju, 1.6 darbiet dik tal-liga tal-manjeżju, 3.5 darbiet dik tal-istainless steel, materjali tal-metall.

Saħħa termali għolja: l-użu tat-temperatura huwa diversi mijiet ta 'gradi ogħla minn liga ta' l-aluminju, jista 'jkun fit-temperatura ta' 450 ~ 500 grad xogħol fit-tul.

Reżistenza tajba għall-korrużjoni: aċidu, alkali u reżistenza għall-korrużjoni atmosferika, speċjalment reżistenza qawwija għall-pitting u l-korrużjoni tal-istress.

Prestazzjoni tajba f'temperatura baxxa: liga tat-titanju TA7 b'elementi interstizjali baxxi ħafna jistgħu jżommu ċertu grad ta 'plastiċità fi -253 grad .

Attività kimika għolja: attività kimika għolja f'temperaturi għoljin, faċilment tirreaġixxi kimikament ma 'idroġenu, ossiġnu u impuritajiet gassużi oħra fl-arja biex tiġġenera saff imwebbes.

Konduttività termali żgħira, modulu żgħir ta 'elastiċità: il-konduttività termali hija madwar 1/4 ta' nikil, 1/5 ta 'ħadid, 1/14 ta' aluminju, u diversi ligi tat-titanju għandhom konduttività termali ta 'madwar 50% inqas minn dik tat-titanju. Il-modulu ta 'elastiċità tal-liga tat-titanju huwa madwar 1/2 ta' l-azzar.

It-tielet, il-klassifikazzjoni u l-użu ta 'liga tat-titanju

Ligi tat-titanju jistgħu jinqasmu fi: ligi reżistenti għas-sħana, ligi ta 'saħħa għolja, ligi reżistenti għall-korrużjoni (titanju - molibdenu, titanju - ligi palladju, eċċ.), ligi b'temperatura baxxa, kif ukoll ligi funzjonali speċjali (titanju - ħadid materjali tal-ħażna tal-idroġenu u ligi tal-memorja tat-titanju - nikil) eċċ.

Għalkemm it-titanju u l-ligi tiegħu ma ntużawx għal żmien twil, ingħataw diversi titoli onorevoli minħabba l-prestazzjoni eċċellenti tagħhom. L-ewwel wieħed huwa "metall spazjali". Il-piż ħafif, is-saħħa għolja u r-reżistenza għat-temperatura għolja tiegħu jagħmluha partikolarment adattata għall-manifattura ta 'ajruplani u vetturi spazjali varji. Fil-preżent, madwar tliet kwarti tal-ligi tat-titanju u tat-titanju prodotti fid-dinja jintużaw fl-industrija aerospazjali. Ħafna mill-partijiet oriġinali tal-liga tal-aluminju, ġew mibdula għal liga tat-titanju.

Ir-raba ', l-applikazzjoni tal-avjazzjoni ta' liga tat-titanju

Liga tat-titanju tintuża prinċipalment għal materjali tal-manifattura tal-inġenji tal-ajru u tal-magni, bħal fann tat-titanju tal-forġa, disk u xafra tal-arja taħt pressjoni, għata tal-magna, apparat tal-egżost u partijiet oħra, kif ukoll il-qafas tar-raġġi kbar tal-inġenju tal-ajru u partijiet oħra tal-qafas strutturali. Inġenji spazjali jużaw prinċipalment ligi tat-titanju ta 'qawwa għolja, reżistenza għall-korrużjoni u reżistenza għat-temperatura baxxa biex jimmanifatturaw varjetà ta' reċipjenti taħt pressjoni, tankijiet tal-ħażna tal-fjuwil, qfieli, ċineg tal-istrumenti, frejms u qxur rokit. Satelliti tad-Dinja artifiċjali, modulu lunar, vapuri spazjali b'ekwipaġġ u shuttles spazjali wkoll jużaw weldjaturi ta 'pjanċa ta' liga tat-titanju.

Fl-1950, l-Istati Uniti fil-ġlied-bomber F-84 użat bħala tarka tas-sħana tal-fuselage ta 'wara, tarka tar-riħ, tail cowl u komponenti oħra li ma jifilħux tagħbija. 60's il-bidu tal-użu ta 'ligi tat-titanju mill-fuselage ta' wara sal-fuselage tan-nofs, parzjalment minflok frejms spacer tal-manifattura tal-azzar strutturali, travi, flaps, slide rails u komponenti oħra importanti li jġorru t-tagħbija. 70's, l-ajruplan ċivili beda juża ligi tat-titanju fi kwantitajiet kbar, bħall-ammont ta 'titanju fl-ajruplan tal-passiġġieri Boeing 747 ammonta għal 3640 kilogramma ta' titanju. Aktar minn 28% tal-piż tal-magna. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-ipproċessar, f'rokits, satelliti u vetturi spazjali, użaw ukoll numru kbir ta 'ligi tat-titanju.

Iktar ma jkun l-ajruplan, aktar jintuża titanju. US F-14Ġlied li juża liga tat-titanju, li jammonta għal madwar 25% tal-piż tal-magna; F-15Ġellied għal 25.8%; Ġlied tar-raba 'ġenerazzjoni ta' l-Istati Uniti b'ammont ta 'titanju ta' 41% tal-magna F119 b'ammont ta 'titanju ta' 39%, bħalissa qed juża ammont ta 'titanju ta' ajruplani għolja.

Tradott bi www.DeepL.com/Translator (verżjoni b'xejn)

It-titanju u l-avjazzjoni għandhom relazzjoni li ma tinkisirx. 1953, l-użu tat-titanju fil-miżwed tal-magni u l-firewalls tal-inġenju tal-ajru DC-T prodott mill-US Douglas Company, u b'hekk tiftaħ l-istorja tal-applikazzjonijiet aerospazjali tat-titanju. Minn dakinhar, it-titanju ilu jintuża fl-avjazzjoni għal aktar minn nofs seklu. It-titanju jista 'jintuża ħafna fl-avjazzjoni minħabba li għandu ħafna proprjetajiet ta' valur adattati għall-applikazzjonijiet tal-inġenji tal-ajru. Illum se nitkellmu dwar għaliex il-materjali tal-avjazzjoni għandhom jużaw liga tat-titanju.

L-ewwel, l-introduzzjoni tat-titanju

Fl-1948, l-Istati Uniti DuPont biss bil-metodu tal-manjeżju tunnellata ta 'produzzjoni ta' sponża tat-titanju - dan jimmarka l-bidu tal-produzzjoni industrijali ta 'sponża tat-titanju li titanju. Liga tat-titanju tintuża ħafna f'diversi oqsma minħabba s-saħħa għolja tagħha, reżistenza tajba għall-korrużjoni, reżistenza għas-sħana u karatteristiċi oħra.

It-titanju huwa abbundanti fil-qoxra tad-dinja, li jikklassifika d-disa 'fil-kontenut, ħafna ogħla mir-ram, żingu, landa u metalli komuni oħra. It-titanju jinsab ħafna f'ħafna blat, speċjalment fir-ramel u t-tafal.

It-tieni, il-karatteristiċi tat-titanju

Saħħa għolja: 1.3 darbiet dik tal-liga tal-aluminju, 1.6 darbiet dik tal-liga tal-manjeżju, 3.5 darbiet dik tal-istainless steel, materjali tal-metall.

Saħħa termali għolja: l-użu tat-temperatura huwa diversi mijiet ta 'gradi ogħla minn liga ta' l-aluminju, jista 'jkun fit-temperatura ta' 450 ~ 500 grad xogħol fit-tul.

Reżistenza tajba għall-korrużjoni: aċidu, alkali u reżistenza għall-korrużjoni atmosferika, speċjalment reżistenza qawwija għall-pitting u l-korrużjoni tal-istress.

Prestazzjoni tajba f'temperatura baxxa: liga tat-titanju TA7 b'elementi interstizjali baxxi ħafna jistgħu jżommu ċertu grad ta 'plastiċità fi -253 grad .

Attività kimika għolja: attività kimika għolja f'temperaturi għoljin, faċilment tirreaġixxi kimikament ma 'idroġenu, ossiġnu u impuritajiet gassużi oħra fl-arja biex tiġġenera saff imwebbes.

Konduttività termali żgħira, modulu żgħir ta 'elastiċità: il-konduttività termali hija madwar 1/4 ta' nikil, 1/5 ta 'ħadid, 1/14 ta' aluminju, u diversi ligi tat-titanju għandhom konduttività termali ta 'madwar 50% inqas minn dik tat-titanju. Il-modulu ta 'elastiċità tal-liga tat-titanju huwa madwar 1/2 ta' l-azzar.

It-tielet, il-klassifikazzjoni u l-użu ta 'liga tat-titanju

Ligi tat-titanju jistgħu jinqasmu fi: ligi reżistenti għas-sħana, ligi ta 'saħħa għolja, ligi reżistenti għall-korrużjoni (titanju - molibdenu, titanju - ligi palladju, eċċ.), ligi b'temperatura baxxa, kif ukoll ligi funzjonali speċjali (titanju - ħadid materjali tal-ħażna tal-idroġenu u ligi tal-memorja tat-titanju - nikil) eċċ.

Għalkemm it-titanju u l-ligi tiegħu ma ntużawx għal żmien twil, ingħataw diversi titoli onorevoli minħabba l-prestazzjoni eċċellenti tagħhom. L-ewwel wieħed huwa "metall spazjali". Il-piż ħafif, is-saħħa għolja u r-reżistenza għat-temperatura għolja tiegħu jagħmluha partikolarment adattata għall-manifattura ta 'ajruplani u vetturi spazjali varji. Fil-preżent, madwar tliet kwarti tal-ligi tat-titanju u tat-titanju prodotti fid-dinja jintużaw fl-industrija aerospazjali. Ħafna mill-partijiet oriġinali tal-liga tal-aluminju, ġew mibdula għal liga tat-titanju.

Ir-raba ', l-applikazzjoni tal-avjazzjoni ta' liga tat-titanju

Liga tat-titanju tintuża prinċipalment għal materjali tal-manifattura tal-inġenji tal-ajru u tal-magni, bħal fann tat-titanju tal-forġa, disk u xafra tal-arja taħt pressjoni, għata tal-magna, apparat tal-egżost u partijiet oħra, kif ukoll il-qafas tar-raġġi kbar tal-inġenju tal-ajru u partijiet oħra tal-qafas strutturali. Inġenji spazjali jużaw prinċipalment ligi tat-titanju ta 'qawwa għolja, reżistenza għall-korrużjoni u reżistenza għat-temperatura baxxa biex jimmanifatturaw varjetà ta' reċipjenti taħt pressjoni, tankijiet tal-ħażna tal-fjuwil, qfieli, ċineg tal-istrumenti, frejms u qxur rokit. Satelliti tad-Dinja artifiċjali, modulu lunar, vapuri spazjali b'ekwipaġġ u shuttles spazjali wkoll jużaw weldjaturi ta 'pjanċa ta' liga tat-titanju.

Fl-1950, l-Istati Uniti fil-ġlied-bomber F-84 użat bħala tarka tas-sħana tal-fuselage ta 'wara, tarka tar-riħ, tail cowl u komponenti oħra li ma jifilħux tagħbija. 60's il-bidu tal-użu ta 'ligi tat-titanju mill-fuselage ta' wara sal-fuselage tan-nofs, parzjalment minflok frejms spacer tal-manifattura tal-azzar strutturali, travi, flaps, slide rails u komponenti oħra importanti li jġorru t-tagħbija. 70's, l-ajruplan ċivili beda juża ligi tat-titanju fi kwantitajiet kbar, bħall-ammont ta 'titanju fl-ajruplan tal-passiġġieri Boeing 747 ammonta għal 3640 kilogramma ta' titanju. Aktar minn 28% tal-piż tal-magna. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-ipproċessar, f'rokits, satelliti u vetturi spazjali, użaw ukoll numru kbir ta 'ligi tat-titanju.

Iktar ma jkun l-ajruplan, aktar jintuża titanju. US F-14Ġlied li juża liga tat-titanju, li jammonta għal madwar 25% tal-piż tal-magna; F-15Ġellied għal 25.8%; Ġlied tar-raba 'ġenerazzjoni ta' l-Istati Uniti b'ammont ta 'titanju ta' 41% tal-magna F119 b'ammont ta 'titanju ta' 39%, bħalissa qed juża ammont ta 'titanju ta' ajruplani għolja.

V. Liga tat-titanju fl-avjazzjoni hija numru kbir ta 'raġunijiet għall-applikazzjoni

Navigazzjoni moderna tal-ajruplani Il-veloċità għolja laħqet 2.7 darbiet il-veloċità tal-ħoss. Allura titjira supersonika veloċi, se tagħmel l-inġenju tal-ajru u l-frizzjoni tal-arja u tipproduċi ħafna sħana. Meta l-veloċità tat-titjira tilħaq 2.2 darbiet il-veloċità tal-ħoss, liga tal-aluminju ma tistax tiflaħ. Għandha tintuża liga tat-titanju reżistenti għas-sħana.

Meta l-proporzjon tal-ispinta għall-piż tal-magna tal-ajru minn 4 sa 6 żdied għal 8 sa 10, it-temperatura tal-ħruġ tal-gass taħt pressjoni żdiedet b'mod korrispondenti minn 200 sa 300 grad għal 500 sa 600 grad, id-diski u xfafar tal-gass bi pressjoni baxxa oriġinali magħmula ta 'l-aluminju għandu jinbidel għal liga tat-titanju.

F'dawn l-aħħar snin, ix-xjentisti fuq il-prestazzjoni tax-xogħol ta 'riċerka tal-liga tat-titanju, u kontinwament jagħmlu progress ġdid. Il-kompożizzjoni oriġinali ta 'titanju, aluminju, liga ta' titanju vanadju, temperatura għolja tax-xogħol ta '550 grad ~ 600 grad, u l-liga ta' titanju aluminju (TiAl) żviluppata ġdida, temperatura għolja tax-xogħol żdiedet għal 1040 grad.

Liga tat-titanju minflok l-istainless steel biex timmanifattura diska u xafra tal-kompressur bi pressjoni għolja, tista 'tnaqqas il-piż strutturali. Inġenji tal-ajru jistgħu jiffrankaw 4% tal-fjuwil għal kull tnaqqis fil-piż ta '10%. Għal rokits, kull tnaqqis fil-piż ta '1kg jista' jżid il-medda ta '15km.

Sitt, analiżi tal-karatteristiċi tal-magni tal-liga tat-titanju

L-ewwelnett, il-konduttività termali baxxa ta 'liga tat-titanju, 1/4 biss ta' azzar, aluminju 1/13, ram 1/25, minħabba d-dissipazzjoni tas-sħana bil-mod fiż-żona tat-tqattigħ, li ma twassalx għall-bilanċ termali, fil-proċess tat-tqattigħ , l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana u t-tkessiħ huwa fqir ħafna, faċli biex tifforma temperatura għolja fiż-żona tat-tqattigħ, id-deformazzjoni tal-partijiet wara rebound tal-magni, li tirriżulta f'żieda fit-torque fuq l-għodda tat-tqattigħ, it-tarf tat-tarf tal-ilbies mgħaġġel u durabilità mnaqqsa.

It-tieni nett, il-konduttività termali baxxa ta 'liga tat-titanju, sabiex is-sħana tat-tqattigħ akkumulata fis-sikkina tat-tqattigħ ħdejn iż-żona taż-żona żgħira mhix faċli biex tinxtered, il-frizzjoni tal-wiċċ ta' quddiem tiżdied, mhux faċli biex iċ-ċippa, is-sħana tat-tqattigħ mhix faċli biex ixxerred, taċċellera l-ilbies tal-għodda. Wara, l-attività kimika ta 'liga tat-titanju hija għolja, l-ipproċessar f'temperaturi għoljin huwa faċli biex tirreaġixxi mal-materjal tal-għodda, il-formazzjoni ta' xoljiment, diffużjoni, li tirriżulta f'sikkina li twaħħal, sikkina tal-ħruq, sikkina miksura u fenomeni oħra.

Tradott bi www.DeepL.com/Translator (verżjoni b'xejn)

V. Liga tat-titanju fl-avjazzjoni hija numru kbir ta 'raġunijiet għall-applikazzjoni

Navigazzjoni moderna tal-ajruplani Il-veloċità għolja laħqet 2.7 darbiet il-veloċità tal-ħoss. Allura titjira supersonika veloċi, se tagħmel l-inġenju tal-ajru u l-frizzjoni tal-arja u tipproduċi ħafna sħana. Meta l-veloċità tat-titjira tilħaq 2.2 darbiet il-veloċità tal-ħoss, liga tal-aluminju ma tistax tiflaħ. Għandha tintuża liga tat-titanju reżistenti għas-sħana.

Meta l-proporzjon tal-ispinta għall-piż tal-magna tal-ajru minn 4 sa 6 żdied għal 8 sa 10, it-temperatura tal-ħruġ tal-gass taħt pressjoni żdiedet b'mod korrispondenti minn 200 sa 300 grad għal 500 sa 600 grad, id-diski u xfafar tal-gass bi pressjoni baxxa oriġinali magħmula ta 'l-aluminju għandu jinbidel għal liga tat-titanju.

F'dawn l-aħħar snin, ix-xjentisti fuq il-prestazzjoni tax-xogħol ta 'riċerka tal-liga tat-titanju, u kontinwament jagħmlu progress ġdid. Il-kompożizzjoni oriġinali ta 'titanju, aluminju, liga ta' titanju vanadju, temperatura għolja tax-xogħol ta '550 grad ~ 600 grad, u l-liga ta' titanju aluminju (TiAl) żviluppata ġdida, temperatura għolja tax-xogħol żdiedet għal 1040 grad.

Liga tat-titanju minflok l-istainless steel biex timmanifattura diska u xafra tal-kompressur bi pressjoni għolja, tista 'tnaqqas il-piż strutturali. Inġenji tal-ajru jistgħu jiffrankaw 4% tal-fjuwil għal kull tnaqqis fil-piż ta '10%. Għal rokits, kull tnaqqis fil-piż ta '1kg jista' jżid il-medda ta '15km.

Sitt, analiżi tal-karatteristiċi tal-magni tal-liga tat-titanju

L-ewwelnett, il-konduttività termali baxxa ta 'liga tat-titanju, 1/4 biss ta' azzar, aluminju 1/13, ram 1/25, minħabba d-dissipazzjoni tas-sħana bil-mod fiż-żona tat-tqattigħ, li ma twassalx għall-bilanċ termali, fil-proċess tat-tqattigħ , l-effett tad-dissipazzjoni tas-sħana u t-tkessiħ huwa fqir ħafna, faċli biex tifforma temperatura għolja fiż-żona tat-tqattigħ, id-deformazzjoni tal-partijiet wara rebound tal-magni, li tirriżulta f'żieda fit-torque fuq l-għodda tat-tqattigħ, it-tarf tat-tarf tal-ilbies mgħaġġel u durabilità mnaqqsa.

It-tieni nett, il-konduttività termali baxxa ta 'liga tat-titanju, sabiex is-sħana tat-tqattigħ akkumulata fis-sikkina tat-tqattigħ ħdejn iż-żona taż-żona żgħira mhix faċli biex tinxtered, il-frizzjoni tal-wiċċ ta' quddiem tiżdied, mhux faċli biex iċ-ċippa, is-sħana tat-tqattigħ mhix faċli biex ixxerred, taċċellera l-ilbies tal-għodda. Wara, l-attività kimika ta 'liga tat-titanju hija għolja, l-ipproċessar f'temperaturi għoljin huwa faċli biex tirreaġixxi mal-materjal tal-għodda, il-formazzjoni ta' xoljiment, diffużjoni, li tirriżulta f'sikkina li twaħħal, sikkina tal-ħruq, sikkina miksura u fenomeni oħra.