Изборът на правилната титаниева сплав за високи - температурно индустриални приложения е критично решение за инженерството на материала, което се крие в основата на разбирането на крайните предизвикателства, породени от взискателните условия на високи температури и точно контролиране на деликатния баланс между производителността, процеса и разходите. Първо, трябва ясно да определим специфичния обхват на "висока температура", тъй като в много различни полета се използват различни сплави. За условията на труд под 350 градуса, универсалната и икономична Ti - 6AL-4V (TC4) сплав често е предпочитаният материал поради добрите си всеобхватни механични свойства и обхватност и се използва широко в вентилаторите на аеро двигателя, предните петна от компресора и различни структурни части. Въпреки това, когато температурата се изкачи над 350 градуса, силата на обикновените титанови сплави ще се разпадне драстично и по-важното е, че ще има значителни явления на пълзене (бавна пластмасова деформация на материала във времето при стрес и температура) и проблеми с окисляването, в този момент центърът на гравитацията трябва да бъде изместен до почти титанови сплави, специално проектирани за висока температура.
Този тип сплав е продукт на внимателен дизайн от учени от материали, а неговите изключителни високи - температурни свойства не са случайни. Те укрепват матрицата чрез добавяне на високо съдържание на алуминий (Al), TIN (SN), цирконий (ZR) и други стабилни елементи за укрепване на матрицата и подобряване на топлинната якост. В същото време бяха въведени малко количество молибден (MO), ниобий (NB) и други стабилни елементи за оптимизиране на стабилността на микроструктурата и работата на обработката. Най -важното е, че добавянето на следи от силиций (SI) може да образува дифузно разпределен силицид, който значително възпрепятства движението на дислокацията, като по този начин значително подобрява устойчивостта на пълзене на сплав, което е решаващ фактор за тяхната дълга - срочна услуга в екстремна среда от 500 градуса до 600 градуса. Международно зрели марки като IMI във Великобритания 834 (TI - 5.8al - 4sn - 3.5ZR-0.7nb-0.5MO-0.35SI) и американския TI-1100 (Ti-6al-2.75SN-4ZR-0 China's self-developed TA29 (Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si), are benchmarks in this field, and they are preferentially used to manufacture discs for aero-engine high-pressure compressors , blades, and receivers, as these components are subjected to significant centrifugal stress and aerodynamic loads while being exposed to extremely high temperatures for продължителни периоди от време.
Крайният избор е систематичен, мулти - обективна оптимизация търговия - извън процеса. Инженерите трябва да вземат предвид специфичната работна температура на компонента (независимо дали е непрекъсната или пикова температура), вида и величината на натоварванията на напрежението, на които се подлага, очакваният живот на дизайна (особено на пълзящия живот) и взискателните изисквания за устойчивост на окисляване, както и трудността на коване, заваряване, обработка и други процеси на самата алея, както и крайните разходи за суровини и производители, обработка и други процеси на самата алея Например, IMI 834 или неговата еквивалентна сплав е почти единствената опция за остриета на двигателя, които преследват екстремна устойчивост на пълзене, дори и да е скъпа и трудна за обработка. За някои статични структурни части, които работят при умерени температури (като 450 градуса - 500 градуса) за дълго време и изискват по-висока производителност на умора, TI-6242 (TI-6AL-2SN-4ZR-2MO) може да бъде по-икономично решение. Следователно, за да изберете най-подходящата високотемпературна титанова сплав, моля, свържете се сcatherine@hiriger.com.
