Status de desenvolvimento da liga de titânio de alta resistência e alta elasticidade

Status de desenvolvimento da liga de titânio de alta resistência e alta elasticidade

Liga de titânio A alta resistência e o baixo módulo de elasticidade conferem-lhe uma excelente capacidade de deformação elástica e é amplamente utilizado no campo aeroespacial como um material integrado estrutural e funcional. Na década de 1950, os Estados Unidos usaram pela primeira vez parafusos de liga de titânio feitos de Ti-6Al-4V nos bombardeiros B-52, que abriram a aplicação de fixadores de liga de titânio no campo aeroespacial. Com os requisitos contínuos de peso leve do equipamento aeroespacial e de armas, leve, liga de titânio de alta resistência e alta elasticidade gradualmente substituiu o tradicional aço 30CrMoSiA em fixadores, melhorando a segurança e a confiabilidade do equipamento.

Liga de titânio de alta resistência e alta elasticidade

A resistência à tração das ligas de titânio α + β e β comumente usadas é basicamente 1000 MPa, como Ti-6Al-4V, Ti-3Al-5Mo-4.5V, Ti- 5Mo-5V-8Cr-3Al e Ti-15Mo -3Al-2.7Nb-0.3Si (β 21S) e assim por diante.

Desde a década de 1970, a McDonnell Douglas começou a usar Ti-13V-11Cr-3Al para fabricar molas para aeronaves civis, substituindo o aço da mola para obter uma redução de peso de 70%. Posteriormente, a Lockheed, a Boeing e a Airbus começaram a usar ligas de titânio beta para fabricar componentes de mola, como travas do trem de pouso, retorno hidráulico e controles de aeronaves. Ligas representativas são Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn e Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (β-C), com um módulo de elasticidade de cerca de 104 GPa e resistência à tração de 1300 a 1450 MPa.

Desde a década de 1990, a fim de reduzir o módulo de elasticidade das ligas de titânio medicinal, uma série de ligas de titânio do tipo β metaestáveis ​​de baixo módulo de elasticidade, como Ti-29Nb-13Ta- 4.6Zr e Ti-35Nb-5Ta-7Zr, foram desenvolvidos para obter melhores propriedades elásticas. No entanto, esse tipo de liga de titânio foi desenvolvido para a área médica e tem baixa resistência, o que é difícil de atender aos requisitos de alta resistência e elasticidade das ligas de titânio para fixadores e molas de aviação.

Em 2003, o Toyota Central Research Institute do Japão desenvolveu uma liga multifuncional de titânio ( Borracha Metal ) com excelente desempenho abrangente, com uma composição típica de Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-1.2O. Após laminação a frio de 90%, a liga tem uma resistência de 1200 MPa, um módulo de elasticidade de 55 GPa e um limite elástico de cerca de 2,5%. A liga apresenta excelente combinação de alta resistência e alta elasticidade, e tem elasticidade constante em uma ampla faixa de temperatura.

A liga metaestável tipo β Ti-24Nb-4Zr-8Sn ( Ti-2448 ), desenvolvido pelo Instituto de Materiais Metálicos da Academia Chinesa de Ciências, também apresenta excelentes propriedades elásticas. Tem um módulo de elasticidade tão baixo quanto 42 GPa e uma deformação elástica tão alta quanto 3,3%. Após o tratamento de envelhecimento em solução, ele também apresenta uma combinação excelente de alta resistência e elasticidade.

Borracha de metal e Ti-2448 são representantes típicos de ligas de titânio avançadas de alta resistência e alta elasticidade, indicando que as ligas de titânio podem alcançar correspondência de alta resistência e alta elasticidade. Seu excelente desempenho depende de um projeto de composição engenhoso e de processos de preparação adequados.

Conclusão

Obrigado por ler nosso artigo e esperamos que ele possa ajudá-lo a compreender melhor a liga de titânio de alta resistência e alta elasticidade . Se você quiser aprender mais sobre liga de titânio ou outros tipos de materiais refratários , gostaríamos de aconselhá-lo a visitar Metais refratários avançados ( ARM ) Para maiores informações.

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