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为什么航空品多用钛合金

发布时间:2023-05-02 11:33:29

⑴ 为什么钛可以广泛用于航空工业,造船工业

以钛为基加入其他合金元晌禅素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料。

研究范围:
钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金。研究范围还包括钛合金的成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。

应用:
钛合金是一种新型结构材料,它具有优异的综合性能,如密度小(~4.5g cm-3),比强度和比断裂韧性高,疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,低温韧性良好,抗蚀性能优异,某些钛合金的最高工作温度为550ºC,预期可达700ºC。因此它在航空、航天、化工、造船等工业部门获得日益广泛的应用,发展迅猛。轻合金、钢等的(σ0.2/密度)与温度的关系,钛合金的比强高于其他轻金属、钢和镍合金,并且这一优势可以保持到500ºC左右,因此某些钛合金适于制造燃气轮机部件。钛产量中约80%用于航空和宇航工业。例如美国的B-1轰炸机的机体结构材料中,钛合金约占21%,主要用于制造机身、机翼、蒙皮和承力构件。F-15战斗机的机体结构材料,钛合金用量达7000kg ,约占结构重量的34%。波音757客机的结构件,钛合金约占5%,用量达3640 kg。麦克唐纳 道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生产的DC10飞机,钛合金用量达5500kg,占结构重量的10%以上。在化学和一般工程领域的钛用量:美国约占其产量的15%,欧洲约占40%。由于钛及其合金的优异抗蚀性能,良好的力学性能,以及合格的组织相容性,使它用于制作假体装置等生物材料。

特点:
钛金属的密度较小,为4.5g/cm3,仅为铁的60%,通常与铝、镁等被称为轻金属,其相应的钛合金、铝合运空金、镁合金则称为轻合金。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对钛合金材料进行研究开发,并且得到了实际应用。 钛是二十世纪五十年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高、易焊接等特点而被广泛用于各个领域,尤其是强度高、易焊接性能有利于高尔夫杆宴悄尘头的制造。
第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al(铝)-4V(矾)合金。Ti-6Al-4V合金在耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性方面均达到较好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已占全部钛合金的75~85%。许多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。 目前,世界上已研制出的钛合金有数百种,最著名的合金有二十至三十种,例如,有Ti-6Al-4V</SPAN>、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834等;用于球杆制造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3(通常所说的β钛),22-4,DAT51。
钛合金可以分为α、α+β、β型合金及钛铝金属间化合物(TixAl,此处x=1或3)四类。下表列出了四类典型钛合金及特点。
类别

⑵ 航天飞机的外壳用钛合金材料的原因是

现在航天飞机的外板是特殊陶瓷制成的,并且可以随时脱落,也就是当航天飞机进入大气层的时候当外板温度升到一定程度就脱落掉,相当于脱一层皮。
另外,航天飞机进入大气层的角度是经过严格计算的,差一点都不行,小了会弹出去,大了就烧了。
神六当时就因为外板的陶瓷中间夹了一小块布还特意派出宇航员处理。
航天飞机外壳用钛合金制作,还涂上好多层绝热材料——改性电木,就是改性酚醛树脂

⑶ 飞机大量使用合金材料原因是

合金硬度大;铝比铁耐腐蚀。
根据航空公司的相关资料如樱销查询,制造飞机大量使用铝锂合金、钛合金等合金,是因为这些颂冲合金具有更高的强度、硬度和更好的抗腐蚀性。
飞机是指具有一具或多具发动机的动力装置产生前进的推力或拉力,由机身的固定机翼产生升力,在大气层上、渣游中、下飞行的重于空气的航空器。飞机是20世纪初最重大的发明之一,公认由美国人莱特兄弟发明。

⑷ 钛合金的用途

1、航空航天领域用钛大国集中在西方烂歼国家,尤其是美国,60%的钛材都应用到这个领域。亚洲国家,日本和中国在此领域中钛的投入量均在饥搜冲10%左右。但是近年来随着亚洲航空航天的飞速发展,钛在航空航天领域的消费量将会随之增长。

从全球角度来看,航空业对钛市场起着决定性的作用,从历史上看,钛行业大的周期轮回都和航空业漏肆的冷暖密切相关。

2、民用飞机:(1)、减轻结构重量、提高结构效率;(2)、符合高温部位的使用要求;(3)、符合与复合材料结构相匹配的要求;(4)、符合高抗蚀性和长寿命的要求。

⑸ 钛合金作为飞机主要的材料之一,有什么优点

钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,故被广泛应用在汽车工业中,应用钛合金最多的是汽车发动机系统。利用钛合金制造发动机零件有很多好处。


钛合金的密度低,可以降低运动零件的惯性质量,同时钛气门弹簧可以增加自由振动,减弱车身的振颤,提高发动机的转速及输出功率。


减小运动零件的惯性质量,从而使摩擦力减小,提高发动机的燃油效率。选择钛合金可以减轻相关零件的负载应力,缩小零件的尺寸,从而使发动机及整车的质量减轻。零部件惯性质量的降低,使得振动和噪声减弱,改善发动机的性能。 钛合金在其他部件上的应用可提高人员的舒适度和汽车的美观等。在汽车工业上的应用,钛合金在节能降耗方面起到了不可估量的作用。


钛合金零部件尽管具有如此优越的性能,但距钛及其合金普遍应用在汽车工业中还有很大的距离,原因包括价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题。


阻碍钛合金普遍应用于汽车工业的最主要原因还是成本过高。


无论是金属最初的冶炼还是后续的加工,钛合金的价格都远远高于其他金属。汽车工业能够接受的钛制零件成本,用连杆钛材8~13美元/kg,气阀用钛材13~20美元/kg,弹簧、发动机排气系统及紧固件用钛材希望在8美元/kg以下。是铝板材的6~15倍,钢板材的45~83倍。

⑹ 飞机制造用了哪些贵金属,有什么用处

飞机上的材料大部分是合金材料。主要有以下几种。
1、铝合金。铝是一种轻金属,比重2.7左右。由于地球的吸引力的作用,要求飞机质量越轻越好。飞机越轻,飞的越高、越快、越远,装载量越大。但是铝的强度低,好在飞机不拍旁是拖拉机,它在空中飞行,不会碰到别的物体,所以,飞机的蒙皮大部分是用铝合金压制的,还有前机匣,飞机框架,肋条等。铝合金材料占飞机用料50%--70%左右。
2、镁合金。镁比铝更轻,比重2.1--2.3左右,熔点300度左右。强度更低。用来制造不承重的部件、壳体。例如各种活门壳体,油泵壳体等。镁合金材料占飞机用料5%--10%左右。
3、钛合金。钛也是一种轻金属,比重4.5左右,比铝重,但是强度很高,很耐高温,熔点1660多度,钛是造飞机的理想材料,飞机发动机,防弹部位,强化部位,加固部位,燃烧室,涡轮轴,涡轮盘,喷口等,大多数是用钛合金材料制造的。现代化的飞机,钛合金的用量比重越来越大。
4、镊钼钨合金。是造发动机的理想材料。飞机发动机的温度高达2000多度。一槐胡般的材料是不行的。只有钛钨钼合金才能胜任。
飞机发动机装在飞机上时,用石棉布隔热,石棉是良好的隔热材料。把石棉做成板或做成布,把发动机包起来。发达的国家用强化石膏,陶瓷做隔热材料。
我国已经用复合材料隔热(一层籽饰粉,袭明橡一层钛钨合金板压制成型材)。

⑺ 飞机外壳和喷气发动机为什么要用镍钛合金材料

飞机上用这种材料,
是因为这种材料非常的硬,
而且质量又很轻,非常适用。

⑻ 钛合金在航空上有哪些优势

轻 硬度高 防腐性能好 传导性低 传热性低

⑼ 钛合金为什么能作为航空航天的材料

钛合金是航空航天器常用的材料,它以其质地坚硬、重量轻、分子结构稳定等优势,一直被视为高性能和高贵的象征。所以现实生活中的大型载人飞行器都采用它。

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