1.1 Amerika Birleşik Devletleri'nde Yüksek Sıcaklık Titanyum Alaşımlarının Geliştirilmesine Genel Bakış
1954'te Amerika Birleşik Devletleri, yüksek sıcaklıkta titanyum alaşımlarının araştırma sürecini açan dünyanın ilk yüksek sıcaklık titanyum alaşımını (TI -6 al -6 al -4 v) geliştirdi. Bundan sonra, diğer birçok yüksek sıcaklık titanyum alaşımı geliştirildi ve TC4 temelinde araştırıldı. TC4 alaşımı, Titanyum Matrisine -Strabilize Elemanı Al ve -STABILISTING Element V ekler ve faz ve fazın bir arada bulunduğu bir mikroyapı elde eder. İyi mekanik özelliklere ve yüksek sıcaklık direncine ve diğer kapsamlı özelliklere sahiptir ve yapısal bileşenlerde ve yüksek sıcaklık dirençli bileşenlerde kullanılır. TC4'ün maksimum çalışma sıcaklığı 350 derecedir. Sonraki gelişmede, havacılık alanındaki malzemeler için giderek daha yüksek gereksinimler nedeniyle, TC4'ün performans dezavantajları: yetersiz ısı direnci, zayıf soğuk işlenebilirlik, karmaşık hazırlık süreci, zayıf sertleştirilebilirlik vb. Havacılık alanındaki uygulamasını desteklemek için yeterli değildir.
Yukarıdaki nedenlerden dolayı, 1960'larda, Amerika Birleşik Devletleri daha yüksek çalışma sıcaklıklarına sahip titanyum alaşımları geliştirdi: Ti -6246 ve Ti -6242, çalışma sıcaklığını yaklaşık 450 dereceye yükseltti. 1970'lerde Amerika Birleşik Devletleri, alaşıma Si elementleri ekleyerek titanyum alaşımlarının sürünme mukavemetini ve yorgunluk mukavemetini etkili bir şekilde geliştirdi ve 500 dereceden fazla servis sıcaklığına sahip Ti -6242 s alaşımını geliştirdi. 1980'lerde Amerika Birleşik Devletleri, havacılık uçaklarında iyi bir uygulamaya sahip yüksek sıcaklıkta daha yüksek sıcaklık direncine sahip Ti -1100 alaşımı geliştirdi.
1.2 Birleşik Krallık'ta Yüksek Sıcaklık Titanyum Alaşımlarının Gelişimine Genel Bakış
Amerika Birleşik Devletleri TC4 geliştirdikten sonra, Birleşik Krallık geride kalmadı ve bir dizi bir dizi geliştirmedi. titanyum alaşımları. 1950'lerde Birleşik Krallık, alaşıma SI elemanları ekleyerek 400'den fazla sıcaklık direncini artıran IMI550 titanyum alaşımı geliştirdi ve yüksek sıcaklık mukavemeti de TC4'ten% 10 daha yüksekti. 1960'larda İngiltere, Ti -2 al -11 sn -5} zr -1 mo -0. Ti -6 al -5 zr -0. 5mo -0. 25SI. Bu iki alaşım düşük molibden içeriğine sahiptir. TC4 ile karşılaştırıldığında, bu iki alaşımın sürünme mukavemeti büyük ölçüde geliştirilmiştir. Çalışma sıcaklığı açısından, IMI679'un çalışma sıcaklığı 450 dereceye ulaşır; IMI685'in çalışma sıcaklığı 500 dereceyi aşar. IMI685 alaşımının kaynak ve işleme özellikleri, havacılık alanındaki uygulamasına elverişli olan iyidir.
1970'lerde ve 1980'lerde, Ti-al-sn-zr-mo-nb-si alaşımına dayanan İngiltere, alaşımın yorulma gücünü iyileştirmek için IMI829 ve IMI834 alaşımları geliştirdi. Makro ve mikro yapıları rafine ederek, bu iki alaşım sürünme mukavemetini ve oksidasyon direncini büyük ölçüde geliştirmiştir. Çözelti tedavisinden sonra, IMI829 alaşımının mikro yapısı, alaşımın sürünme mukavemetini ve kırılma tokluğunu iyileştiren az miktarda dönüşüm mikroyapı ve iğne şeklindeki faza dönüştürülür; + Çözelti tedavisinden sonra, IMI834 alaşımının mikro yapısı, iğne şeklindeki dönüşüm mikroyapısına ve alaşımın yorulma mukavemetini ve sürünme mukavemetini artıran az miktarda birincil faza dönüştürülür.
1.3 Rusça Yüksek Sıcaklık Titanyum Alaşımlarının Geliştirilmesi
Amerika Birleşik Devletleri ve Birleşik Krallık'ın deneyimine dayanarak, Rusya bağımsız olarak BT 3-1 Yüksek sıcaklıktatitanyum alaşımı. Bt 3-1, faz ve fazı güçlendirmek için iki eutectoid -stabilize edici eleman, Cr ve Fe ekler. Maksimum çalışma sıcaklığı 450 dereceye ulaşabilir ve termal mukavemeti ve orta sıcaklık mukavemeti nispeten yüksektir. 1958'de Rusya, ısı direncini etkili bir şekilde geliştiren BT8 ve BT9 alaşımlarını geliştirdi. Bt8 alaşımının nominal bileşimi Ti -6. 5al -3. 5mo -0. BT8'in termal mukavemeti ve ısı direnci BT 3-1 ile karşılaştırıldığında büyük ölçüde geliştirilmiştir ve korunmasız bir ortamda uzun süre çalışabilir. BT9 alaşımının kullanım sıcaklığı 500 dereceye ulaşabilir. Araştırmanın ilk aşamasında, daha sonra Zr elementiyle değiştirilen SN elementini içeriyordu. BT9 alaşımının sürünme mukavemeti ve dayanıklılık gücü büyük ölçüde geliştirilmiştir. BT8 ve BT9'un çoğunlukla kompresörlerde birçok uygulaması vardır.
Rusya daha sonra BT18'e yakın alaşım geliştirdi. BT18, eser bir faz içerir ve kısa bir süre için 8 0 0 derecesinde veya 550-600 derecesinde uzun süre kullanılabilir. Sürünme mukavemeti ve plastisitesi, benzer alaşımlara kıyasla biraz yetersizdir. BT18 temelinde, Al elemanının içeriği azalır ve Zr, BT18Y alaşımı elde etmek için SN ile değiştirilir. İyileşmeden sonra, alaşımın termal stabilitesi, darbe tokluğu ve sürünme mukavemeti geliştirilir. Bununla birlikte, anlık gerilme özellikleri yüksek sıcaklıklarda biraz azalır. Rusya tarafından geliştirilen BT36 alaşımı en ısıya dayanıklı titanyum alaşımıdır ve servis sıcaklığı 600 dereceye ulaşabilir. BT18Y temelinde,% 1 NB'nin yerini% 5 W ile değiştirir. NB ile karşılaştırıldığında, W daha yüksek bir erime noktasına ve daha yüksek sürünme sınırına sahiptir. BT18Y ile karşılaştırıldığında, BT36'nın kapsamlı performansı büyük ölçüde geliştirilmiştir ve uçak motoru ile ilgili parçalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Şimdi, (%0.7 -5%0) W öğesi ile titanyum alaşımları üzerine yapılan araştırma, Rusya'nın yüksek sıcaklık titanyum alaşımlarında yeni bir eğilim haline geldi.
