Титановые и алюминиевые сплавы - Блог

I. Алюминиевые сплавы против титановых сплавов: «разделение труда» в аэрокосмической отрасли

Функции	Алюминиевый сплав	Титановый сплав
Плотность	2,7-2,8 г/см³(Зажигалка)	4,5 г/см³(Легче стали, тяжелее алюминия)
Сила	200-700МПа(Твердый алюминий/сверх-твердый алюминий)	800-1200МПа(Выше)
Тепловая интенсивность	<250℃(Склонен к смягчению)	550-600 градусов (Устойчивость к высоким-температурам)
Коррозионная стойкость	Хорошее (должно быть покрыто алюминием-)	Отлично (лучше, чем нержавеющая сталь)
Обрабатываемость	Хорошо (легко обрабатывать и сваривать)	Немного сложно обрабатывать
Затраты	Низкий (обильные ресурсы алюминия)	Высокий (титановая руда немногочисленна и сложна в переработке)
Авиационные приложения	Обшивка, дальние балки, топливные баки (широко использовались)	Шасси, компоненты двигателя, высоко-конструкции (критические зоны)

II. Титановые сплавы: «Основная основа прочности-конструкций высокого класса»

Титан — это «редкий металл», но он обладает исключительными свойствами и считается «высококачественным-материалом» в аэрокосмической промышленности.

1. Чистый титан: «Базовый, но трудный для обработки». Основные характеристики: Низкая плотность (4,5 г/см³, 57% от плотности стали); высокая температура плавления (1660 градусов, на 300 градусов выше, чем у стали); не-магнитный (не намагничивается в сильных магнитных полях, что делает его пригодным для авионики); чрезвычайно высокая коррозионная стойкость (стабильна в морской воде, азотной кислоте и разбавленной серной кислоте, превосходя даже нержавеющую сталь); Недостатки: Низкая прочность (чистый титан σб=200–300 МПа); трудно поддается механической обработке (плохая теплопроводность приводит к износу инструмента при резании; при высоких температурах он легко поглощает кислород, азот и водород, становясь твердым и хрупким).

2. Титановые сплавы: «Улучшенные универсальные-округлители». Путем добавления легирующих элементов (алюминия, олова, ванадия, молибдена и т. д.) устраняются недостатки чистого титана, что приводит к высокой удельной прочности, высокой термической прочности и высокой коррозионной стойкости.

3. Обычно используемые в авиации марки титановых сплавов: GR5 (Ti-6Al-4V): «классический титановый сплав» в авиации, на который приходится более 80% использования титановых сплавов; Свойства: Высокая прочность при умеренных температурах (ниже 400 град; σб= 1000 МПа) и хорошая пластичность (удлинение 10%); Область применения: диски и лопатки компрессоров (двигатели), опорные балки шасси (Боинг 747), детали конструкций (применяются в виде поковок в отожженном состоянии и в качестве крепежных изделий после отжига на раствор); TC10 (Ti-6Al-4V + олово-медь-железо): обеспечивает лучшую термостойкость (при температуре ниже 450 градусов), используется для корпусов компрессоров двигателей и высокотемпературных конструктивных элементов;

III. Алюминиевые сплавы: от «чистого алюминия» к «высоко-сплавам»

Алюминий является «основным легким металлом» аэрокосмической промышленности, но чистый алюминий слишком мягок и его необходимо укрепить путем добавления легирующих элементов (таких как магний, марганец, медь, цинк и кремний), чтобы соответствовать конструкционным требованиям самолетов.

1. Чистый алюминий промышленного-класса: «мягкий, но полезный» базовый материал. Основные характеристики: Низкая плотность (2,7 г/см³, всего одна-треть плотности стали); хорошая электропроводность (62% меди при комнатной температуре, но проводимость в два раза выше на единицу массы, что делает ее широко используемой для электрических проводов); чрезвычайно высокая пластичность (удлинение 35 % в отожженном состоянии, что позволяет производить холодное-прессование в алюминиевую фольгу и заклепки); хорошая коррозионная стойкость (на поверхности образуется плотная оксидная пленка Al₂O₃, изолирующая ее от воздуха). Недостатки: слишком низкая прочность (σб= 78 МПа в отожженном состоянии, что соответствует 1/10 прочности стали), не может быть непосредственно

Прочность алюминиевых сплавов повышается за счет «обработки на раствор и старения» (упрочнение термической обработкой) и нагарта (упрочнение холодной деформацией).

Gr5 Titanium seamless pipes supplier high quality 10mm Titanium Rods in stocks