Trostruki izazov: Zašto vazduhoplovstvo zahteva titanijum
Svako vozilo koje radi izvan normalnih uslova - bilo pri nadzvučnoj brzini, u vakuumu svemira ili na dnu okeana - mora proći tri testa.
1. Lagan.Svaki kilogram ušteđeni na avionu predstavlja mjerljivu uštedu goriva tokom njegovog vijeka trajanja. Što se tiče raketa, ekonomija je još ekstremnija: dodavanje jednog kilograma tereta može povećati troškove lansiranja za desetine hiljada dolara.
2. Snaga.To što je lagana ne znači ništa ako konstrukcija ne može izdržati opterećenja na koja nailazi - aerodinamičke sile, vibracije, razlike pritiska i u borbi, balistički udar.
3. Otpornost na toplinu.Kako brzina raste, raste i temperatura površine. Avioni koji lete iznad 2 maha doživljavaju temperature okvira od 150-300 stepeni. Unutar motora, temperature se penju daleko više.
Titanijum ispunjava sva tri zahteva istovremeno:
| Nekretnina | Vrijednost |
|---|---|
| Gustina | 4,5 g/cm³ - samo 57% čelika |
| Specifična snaga | Među najvišim od svih strukturalnih metala |
| Dugoročna{0}}temperatura rada | Do 500-600 stepeni |
| Niske{0}}performanse | Održava žilavost do -250 stepeni |
| Otpornost na koroziju | Samopasivirajući oksidni sloj |
Aluminijum počinje da omekšava iznad 150 stepeni. Čelik je jak, ali težak. Titanijum se nalazi na raskrsnici koju vazduhoplovstvo zahteva:koliko brzo avion leti, više titanijuma koristi.
SR-71 Blackbird: Ultimativni dokaz
Lockheed SR-71 krstario je iznad 3 maha, stvarajući površinske temperature aviona preko 315 stepeni. U tim uslovima, aluminijum strukturno kvari, a čelik je preterano težak. rješenje:93% strukture SR-71 bila je legura titanijuma- čime je dobio nadimak "avio-titanijumski avion" i utvrdio titanijum kao definitivni strukturni materijal za vazduhoplovstvo.
Gdje ide titanijum: motori i okviri aviona
1. Motor: Titanijumova primarna domena
Performanse motora se mjere pomoćuomjer potiska-prema-težini- koliko potiska proizvodi motor u odnosu na vlastitu masu. Veći omjeri znače bolje performanse aviona. Titanijum je ključ za smanjenje težine motora.
Sekcija kompresoratu dominira titanijum. Kompresor uvlači vazduh kroz lopatice ventilatora, komprimujući ga fazu po fazu pre nego što uđe u komoru za sagorevanje. Temperatura i pritisak progresivno rastu kroz stepene kompresora.
Prednje faze rade na temperaturama unutar zone udobnosti titanijuma (nekoliko stotina stepeni Celzijusa), čineći titanijum idealnim materijalom za:
- Lopatice ventilatora
- Lopatice kompresora
- Diskovi i sklopovi bubnjeva
- Osovine
- Kućišta i zaptivne komponente
Borbeni motori 3. generacije(odnos potiska-prema-težini 7–8) koristite sve-titanijumske strukture ventilatora i veliki titanijum u stepenu prednjeg kompresora.
Borbeni motori 4. generacije(odnos potiska-prema-odnosa težine 9–10) još više potisnuti upotrebu titanijuma - i uvestilegure titanijuma otporne{0}}o na gorenjeposebno razvijen za rješavanje ekstremnih uvjeta unutar naprednih motora.
.
2. Okvir aviona: lagan svuda
Osim motora, titan se koristi u celoj strukturi aviona:
- Nosivi okviri{0}- pregrade, krakovi i gusjenice zakrilaca, zamjenjujući teži čelik u područjima kritičnog naprezanja
- Skin paneli- na letjelicama velike brzine-u kojima površinske temperature prelaze granice aluminijuma
- Fasteners- zavrtnji, zakovice i vijci. Pojedinačno mali, kolektivno značajan. Prebacivanje na titanijumske zatvarače na čitavom okviru aviona proizvodi značajne uštede na težini.
3. Svemirska letjelica: od raketa do duboko-morskih vozila
U svemirskim aplikacijama, uloga titanijuma postaje još zahtjevnija:
- Kućišta raketa- zahtijeva maksimalnu snagu uz minimalnu težinu za ekstremne uslove leta
- Posude pod pritiskom- plinske boce- pod visokim pritiskom i rezervoari za gorivo. Titanijumskekriogena žilavostovde je kritičan: tečni vodonik (-253 stepena) i tečni kiseonik čine većinu metala krhkim, ali titanijum zadržava odličnu čvrstoću i duktilnost na ultra niskim temperaturama
- Kapsule pod pritiskom sa posadom- KineFendouzhe(Striver) duboko-podmornica koristila je trup od legure titanijuma (Ti62A) koji je sposoban da izdrži pritiske na dubini od 10,000+ metara - okruženjima koja su ekstremna kao i svaki ponovni ulazak svemirske letjelice
Budućnost: kuda ide titanijum
| Smjer | Razvoj |
|---|---|
| Više temperature | Od 500 stepeni prema 600 stepeni, 700 stepeni, 800 stepeni preko kompozita sa titanijumskom matricom i titanijum aluminidnih intermetalnih materijala |
| Jači i lakši | Novi dizajn legure - uključujući mikrostrukture "dvostrukog-niza" - koje kombinuju visoko-temperaturnu čvrstoću sa duktilnošću |
| Preciznija izrada | Metalurgija praha, 3D štampa, i skoro{1}}mreža-formiranje oblika omogućavajući geometrije koje su ranije bile nemoguće |
| Šire usvajanje | Od vojnih do civilnih - komercijalnih aviona poput C919 koriste sve veće proporcije titanijuma |
Mi isporučujemo temelj: Titanijumski materijali iz Baojija
Svaka vazdušna titanijumska komponenta - svaka lopatica kompresora, svaka pregrada, svaka posuda pod pritiskom - počinje kao pažljivo obrađena titanijumska sirovina.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd.je visokotehnološka-kompanija za preradu titanijuma uBaoji, provincija Shaanxi - Kineska dolina titanijuma, grad koji proizvodi većinu kineskih materijala od titanijuma.
Šta isporučujemo:
- Titanijumske šipke i šipke- za kovanje, mašinski obrađene strukturne komponente i pričvršćivače
- Titanijumske ploče i limovi- za strukturalne ploče, formirane dijelove i posude pod pritiskom
- Titanijumske žice- za opruge, zavarivanje i precizne sklopove
- Titanijske cijevi i trake- za izmjenjivače topline, cjevovode i specijalne aplikacije
- Otkivci i{0}}precizni proizvodi- za zahtjevne primjene u svemiru i industriji
Dostupne ocjene:
Gr1, Gr2, Gr5 (Ti-6Al-4V), TC4, TC6, TC11, TA15 i druge standardne ili prilagođene kompozicije.
Svi proizvodi se isporučuju sapotpuni certifikati o ispitivanju mlinai može se proizvesti prema vašim potrebnim dimenzijama, tolerancijama i materijalnim uslovima.
Pružamo usluge klijentima uvazduhoplovstvo, petrohemijsko inženjerstvo, medicinski uređaji, brodogradnja, proizvodnja električne energije, automobilska industrija i proizvodi široke potrošnješirom svijeta.
Baoji Yibaite New Materials Technology Co., Ltd.Kineska Titanijumska dolina - Vaš pouzdani Titanijumski partner.