BT9 فلز تیتانیوم 50 درصد سبک تر از فولاد برای موتورهای هوافضا

BT9 تیتانیوم فلزی 50 درصد سبک تر از فولاد برای موتورهای هوافضا

ترکیب: Ti-6.5Al-3.5Mo -1.5Zr-0.3Si

مقاومت کششی: 900 تا 1100 MPa.

مقاومت کششی: 880-980 MPa.

طول کششی: 10٪ ~ 15٪

سختي: HB290-320.

فلز تیتانیوم چیست؟

فلز تیتانیوم بار در مقایسه با مواد دیگر مانند فولاد و آلومینیوم خواص قابل توجهی دارد. در اینجا خلاصه ای از ویژگی های آن وجود دارد:

- سبک وزن اما قوی: تیتانیوم تقریباً 50٪ سبک تر از فولاد است که آن را در کاربردهایی که وزن یک عامل حیاتی است بسیار مطلوب می کند.تيتانيوم دارای قدرتي است که 30 درصد از فولاد بيشتر است، که باعث می شه که نسبت به وزنش فوق العاده قوی باشه.

- دوام بیشتر: حتی اگر تیتانیوم 60٪ سنگین تر از آلومینیوم باشد، دو برابر قدرت را ارائه می دهد، که دوام برتر و مقاومت در برابر فشارهای مکانیکی را برجسته می کند.

- مقاومت در برابر دمای بالا: تیتانیوم تا دمای ۵۳۷ درجه سانتیگراد یکپارچگی ساختاری و قدرت خود را حفظ می کند.این مقاومت در برابر دماهای بالا باعث می شود که آن را مناسب برای برنامه های کاربردی در شرایط شدید گرما.

برای بهبود خواص: برای بهبود بیشتر قدرت آن، عملکرد در دمای بالا و برای ساخت مواد قابل استفاده تر،فلز تیتانیوم با عناصر دیگر مانند آلومینیوم آلیاژ شده است، منگنز، آهن، مولیبدنوم و دیگران. این افزودنی های آلیاژ، خواص کلی کامپوزیت را افزایش می دهد در حالی که مزایای ذاتی تیتانیوم را حفظ می کند.

- مقاومت در برابر خوردگی: یکی از ویژگی های برجسته تیتانیوم مقاومت بالایی در برابر خوردگی است. وقتی تیتانیوم در معرض هوا قرار می گیرد، یک فیلم اکسید محکم و پایدار در سطح خود ایجاد می کند.این لایه غیرفعال در برابر عوامل خوردنی مختلف محافظت می کند، به ویژه آب شور، که برای کاربردهای دریایی و سایر محیط هایی که خوردگی می تواند یک مشکل مهم باشد، بسیار مهم است.

خلاصه، ترکیبی از سبک وزن تیتانیوم، قدرت بالا، توانایی حفظ خواص آن در دمای بالا،و مقاومت خارش استثنایی آن را به یک ماده بسیار ارزشمند در بسیاری از بخش ها تبدیل می کند، از جمله هوافضا، خودرو، دریایی، پزشکی، و بسیاری دیگر که این ویژگی ها بسیار مورد نیاز هستند.

ویژگی های تیتانیوم فلزی آن را به یک ماده انتخاب شده برای کاربردهای مهم مختلف، به ویژه در صنعت هوافضا تبدیل می کند. در اینجا خلاصه ای از ویژگی ها و کاربردهای آن وجود دارد:

1قدرت خاص بالا: این به قدرت مواد نسبت به تراکم آن اشاره دارد، که باعث می شود فلز تیتانیوم هم قوی و هم سبک باشد.این امر به ویژه در کاربردهایی که وزن یک عامل حیاتی است، مهم است، مثل در طراحی هواپیما.

2عملکرد در دمای متوسط: تیتانیوم در دمای متوسط خواص مکانیکی خوبی را حفظ می کند.که اجازه می دهد آن را در محیط هایی که ممکن است گرمای متوسط را تجربه کنند بدون اینکه عملکرد را قربانی کند، استفاده کند..

3مقاومت در برابر خوردگی: تیتانیوم به دلیل تشکیل یک فیلم اکسید محافظ بر روی سطح خود در معرض هوا، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد.این باعث می شود آن را مناسب برای استفاده در محیط هایی که بسیاری از مواد دیگر را به سرعت خوردگی، مانند شرایط دریایی یا محیط های شیمیایی خشن.

4وزن کم: همانطور که قبلاً ذکر شد، تیتانیوم تقریباً 50٪ سبک تر از فولاد است و باعث کاهش جرم کل سازه ها می شود.که برای وسایل نقلیه ای که نیاز به حرکتی بالا دارند و برای حداکثر بهره وری سوخت طراحی شده اند ضروری است..

5مقاومت بالا در برابر خستگی: مقاومت خستگی نقطه ای را نشان می دهد که در آن یک ماده تحت فشار به شکل پلاستیکی تغییر شکل می دهد.در حالی که قدرت خستگی مربوط به توانایی آن برای مقاومت در برابر شکست تحت بارگذاری و تخلیه مکرر استمقادیر بالای تیتانیوم برای هر دو به ویژه در کاربردهایی که شامل فشارهای مکرر مانند عملیات پرواز هواپیما هستند مفید است.

تیتانیوم Metal Bar به ویژه در چندین قطعه کلیدی موتورهای هواپیمایی استفاده می شود، از جمله:

- دیسک های کمپرسور: این موارد به موادی نیاز دارند که بتوانند بدون تغییر شکل یا شکست به نیروهای بالا و دمای بالا مقاومت کنند.

- دیسک های توربین: به طور مشابه، این اجزای در شرایط شدید کار می کنند و به موادی نیاز دارند که سلامت خود را تحت فشار و گرما حفظ کنند.

- محفظه: محفظه های سبک وزن اما قوی برای عملکرد و ایمنی موتور ضروری هستند.

- تیغه های کمپرسور: این تیغه ها باید قادر به تحمل نیروهای توده های گردش هوا باشند که نیاز به قدرت بالا و مقاومت در برابر خستگی دارند.

- اتصال: قدرت بالای تیتانیوم و مقاومت در برابر خوردگی باعث می شود که آن را برای اتصال اجزای حیاتی در محیط های فشار بالا ایده آل کند.

با توجه به خواص آن، تیتانیوم فلزی است نه تنها ایده آل برای قطعات موتور هوافضا بلکه همچنین در صنعت هواپیمایی، و همچنین در بخش هایی مانند انرژی، مواد شیمیایی،و ديگرها که قدرت بالاتري دارند، ساخت سبک و مقاومت در برابر خوردگی بسیار مهم است.

مشخصات

ترکیب شیمیایی Wt٪

موارد بازرسی

آزمایش های مخرب: آزمایش عملکرد فیزیکی، آزمایش سختی، آزمایش ترکیب شیمیایی.

آزمایش غیر مخرب: آزمایش فوق صوتی، آزمایش نفوذ، آزمایش ظاهر.

تیتانیوم و آلیاژ های آن به دلیل ترکیب استثنایی خواص خود، نقش محوری در صنعت هوافضا، به ویژه در قطعات موتور دارند.در اینجا خلاصه ای از این که چرا آنها بسیار ضروری هستند:

1**قوه بالا و تراکم پایین**: یک عامل حیاتی در مهندسی هوافضا نسبت قدرت به وزن است.قدرت بالای تیتانیوم همراه با تراکم کم آن را برای کاهش وزن بدون به خطر انداختن توانایی حمل مناسب می کنداین به طور مستقیم به بهبود بهره وری سوخت و عملکرد کمک می کند.

2مقاومت در برابر گرما و استرس: موتورهای هوافضا در شرایط شدید گرما و استرس مکانیکی کار می کنند.آلیاژ های تیتانیوم مانند BT9 و TC11 به طور خاص برای حفظ یکپارچگی خود در دمای بالا و فشار یافت می شود در این موتورها توسعه یافته است، که آنها را برای ساخت قطعات موتور با دوام ضروری می کند.

3مقاومت در برابر خستگی: چرخه های تکراری استرس و عدم استرس در قطعات هواپیما در طول عملیات پرواز رایج است. آلیاژ های تیتانیوم مقاومت بسیار خوبی در برابر خستگی را فراهم می کنند.اطمینان از اینکه مواد می توانند بدون شکست بار چرخه ای را تحمل کنند.

4مقاومت در برابر خوردگی: توانایی تیتانیوم در مقاومت در برابر خوردگی یکی دیگر از عوامل کلیدی در استفاده گسترده از آن در برنامه های کاربردی هوافضا است.لایه آکسید طبیعی که در معرض هوا در سطح آن شکل می گیرد، مانع از عناصر خوردنی است، افزایش عمر اجزای موتور و کاهش هزینه های نگهداری.

فرآیند تولید برای میله های تیتانیومی مورد استفاده در موتورهای هوافضا پیچیده و دقیق است.تکنیک های پیشرفته ای مانند جعل دقیق یا فشار گرم ایزواستاتیک (HIP) برای ایجاد کیفیت بالا استفاده می شوداین فرآیندها تضمین می کنند که ساختار دانه فلز برای قدرت و دوام بهینه شده است.مراحل پردازش بیشتر مانند ماشینکاری یا درمان حرارتی ممکن است برای دستیابی به مشخصات دقیق مورد نیاز برای هر جزء دنبال شود.

به طور خلاصه، فلز تیتانیوم یک ماده حیاتی برای کاربردهای موتورهای هوافضا به دلیل قدرت بالا، تراکم کم و مقاومت خارش عالی آن است.از جمله تیغه های کمپرسور، دیسک های توربین و محفظه های موتور، نقش حیاتی در تضمین عملیات ایمن و کارآمد هواپیماهای مدرن دارند.