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高强度钛合金的介绍及应用

BT22钛合金是前苏联航空材料研究院于1974年研制成功的一种高结构效益钛合金,为富β相的α+β型两相钛合金,亦称过渡型两相钛合金。该合金的常用物理常数为:密度4.60g/CM3,相转变温度840-880℃,弹性摸量113GPa;具有高强、高韧、淬透性好(淬透深度可达200mm)和可焊接等优点。BT22钛合金常以退火态使用,退火态保证强度极限高于1080MPa。BT22钛合金还以强化处理态使用,且热处理强度达1370MPa时仍有良好的塑性,尤其是可用它制成大型锻件和模短件,如飞机承力框架、起落架及部件。

BT22钛合金与美国结构钛合金Ti-1023相比,退火态强度高300MPa,热处理强化态高300MPa。同时塑性亦较好,生产成本低,无Fe偏析缺陷,是最有发展前途的结构钛合金。近年来,美国不仅从俄罗斯购买了BT22的生产技术和相关的资料,而且用BT22合金制造起落架等关键零件。

TC21(Ti-62222S) Ti-6Al-2Zr-2Mo-2Sn-2Cr-0.25Si

高强、高韧、好的淬透性、低的密度

σb=1035-1140 MPa σ0.2=930-1000 MPa

δ≥6% ψ≥12% KIC=77-88

用于大型摸锻件,制作结构件

TB6(Ti-1023) Ti-10V-2Fe-3Al

TB6(Ti-1023)美国Timet公司为适应损伤容限设计原则需要于70年代初研制的一种高强、高韧、淬透截面大、各向异性小锻造温度低和抗应力腐蚀能力强等一系列优点,能够满足高结构效益、高可靠性和低制造成本的设计要求,经过不同的热处理可是合金具有强度/韧性/塑性三者良好匹配,热处理分三种级别:

1241 MPa 44 MPa M

1100 MPa 82.5 MPa M

896 MPa 110 MPa M

由于高的疲劳性能及高的韧性及强度,已在直升机浆毂、飞机起落架等关键部位使用。


管材用钛合金

除工业纯钛外还有TA16(Πt-7M Ti-2Al-2.5Zr)

TA18(Gr.9) Ti-3Al-2.5V

(6)钛板材用钛合金

BT14 Ti-4.5Al-3Mo-1V

TB5(Ti-15-3-3-3) Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al


舰船用钛合金

TA5-A TI-4Al-0.005B (AL:3.7-4.5%,船用钛合金)

TA16(ПT-7M) Ti-2Al-2.5Zr

TA17(ПT-3B) Ti-4Al-2V

Ti-70 Ti-2.5Al-2.0Zr-1Fe-0.1O

Ti-31 Ti-3Al-1Mo-1Ni-1Zr

Ti-75 Ti-3Al-2Mo-2Zr

Ti-80 Ti-6Al-3Nb-1Zr-1Mo

Ti-91 Ti-3.4Al-1V-1Fe-0.6Zr


紧固件用钛合金

TC16(BT16) Ti-3Al-5Mo-4.5V

TB2 Ti-3Al-5Mo-5V-8Cr

TB3 Ti-3.5Al-10Mo-8V-1Fe


发动机专用钛合金:

BT25 Ti-6.8Al-1.7Zr-2Sn-2Mo-0.7W-0.2Si

450℃加热到10000小时

500℃加热到6000小时

550℃加热到3000小时,都具有满意的热稳定性。所以,这种合金何在550℃下使用。由于它是近α型钛合金,它的焊接性能和工艺性能良好,是制造压气机零件的理想材料。

新型飞机结构用:

TC18(BT22) Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe


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