Matériau en alliage de titane haute température
Les alliages de titane haute température ont été largement utilisés dans les moteurs d’avion en raison de leur excellente résistance thermique et de leur résistance spécifique élevée. Les pièces produites à partir de ceux-ci comprennent des disques de ventilateur, des pales, des disques de compresseur, etc. Les pays développés de l'industrie aéronautique tels que l'Europe, les États-Unis et la Russie ont successivement développé des alliages de titane à haute température pour une utilisation dans des environnements de 350 degrés à 600 degrés. et les températures d'utilisation ont progressivement augmenté. Les nouveaux alliages de titane à haute température qui ont été utilisés avec succès dans les moteurs d'avions militaires et civils comprennent : les alliages britanniques IMI829 et IMI834, les alliages américains Ti1100, les alliages russes BT18Y, BT36, etc., avec des températures de fonctionnement de 550 degrés à 600 degrés. Les pays étrangers mènent encore des recherches approfondies sur la base des alliages de titane traditionnels à haute température. De plus, les composés intermétalliques Ti3Al ( 2) et TiAl ( ) à base de composés titane-aluminium ont commencé à attirer l'attention et à devenir les matériaux les plus compétitifs pour les futurs moteurs aérospatiaux et pièces structurelles d'avions.
Ses plus grands avantages sont de bonnes performances à haute température (les températures de fonctionnement maximales sont respectivement de 816 degrés et 982 degrés), une forte résistance à l'oxydation, une bonne résistance au fluage et un poids plus léger. Actuellement, deux alliages de titane à base de Ti3Al, Ti-21Nb-14Al et Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo, ont commencé leur production en série aux États-Unis.
Au cours des 20 dernières années, notre pays a également développé diverses marques d'alliages de titane haute température, notamment les alliages Ti-55, Ti-60, Ti-600 et de la série 7715.
Alliage de titane haute résistance
Les alliages de titane à haute résistance font généralement référence aux alliages de titane ayant une résistance à la traction supérieure à 1,000MPa. Les applications dans les avions comprennent principalement des pièces structurelles importantes telles que les bras de torsion et les piliers du train d'atterrissage et les poutres de séparation porteuses du fuselage. À l'heure actuelle, les alliages de titane à haute résistance qui représentent le niveau avancé international et ont des applications pratiques dans le domaine de l'aviation comprennent principalement l'alliage de titane de type Ti-1023, Ti-15-3, -21S, - l'alliage de titane biphasé BT22 et le TB10 de mon pays, etc. Notre pays a développé avec succès des alliages de titane à haute résistance tels que TB6, TB8, TB10 et TC21, parmi lesquels TC21 et TB10 (Ti-5Mo{{21 }}V-2Cr-3Al) sont les plus typiques. L'alliage de titane TC21 a une résistance élevée, une ténacité élevée, une tolérance élevée aux dommages (valeur da/dN du taux de croissance des fissures de fatigue inférieure et valeur de seuil de croissance des fissures de fatigue élevée ΔKth) et des performances à la fatigue (meilleures que les TC4, TA15 et autres alliages de titane à résistance moyenne) et Autre correspondance de performances complète, il s'agit actuellement du matériau en alliage de titane avec les meilleures propriétés mécaniques complètes correspondant aux alliages de titane à haute résistance et résistants dans mon pays.
L'alliage TB10 est un alliage de titane à haute résistance et haute ténacité. Il présente les avantages d’une résistance spécifique élevée, d’une bonne ténacité à la rupture et d’une trempabilité élevée. Il a été pratiquement utilisé dans le domaine aéronautique de mon pays.
Alliage de titane ignifuge
Afin de résoudre le problème de la « combustion du titane » des matériaux en alliage de titane utilisés dans les moteurs aérospatiaux et de répondre aux besoins des moteurs à rapport poussée/poids élevé, les États-Unis et la Russie ont activement développé des alliages de titane ignifuges depuis dans les années 1970 et ont développé avec succès leur propre alliage de titane ignifuge. Dans d’autres pays, les alliages de titane ignifuges en sont essentiellement au stade de la recherche et ont peu d’applications pratiques. À l'heure actuelle, les alliages les plus courants à l'étranger comprennent l'alliage de titane ignifuge américain Ti – V – Cr, AlloyC, et les alliages de titane ignifuges russes Ti – Cu – Al, BTT – 1 et BTT – 3. Les alliages de titane BTT-1 et BTT-3 ont de très bonnes propriétés de processus de déformation thermique et peuvent être utilisés pour fabriquer des pièces complexes, mais leurs propriétés mécaniques et leurs propriétés de fusion et de coulée sont médiocres. L'alliage de titane ignifuge AlloyC a été utilisé avec succès dans le carter du compresseur haute pression, les aubes directrices et les tuyères vectorielles du moteur F119.
