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為什麼航空品多用鈦合金

發布時間:2023-05-02 11:33:29

⑴ 為什麼鈦可以廣泛用於航空工業,造船工業

以鈦為基加入其他合金元晌禪素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優點,是較為理想的航天工程結構材料。

研究范圍:
鈦合金可分為結構鈦合金和耐熱鈦合金,或α型鈦合金、β型鈦合金和α+β型鈦合金。研究范圍還包括鈦合金的成形技術、粉末冶金技術、快速凝固技術、鈦合金的軍用和民用等。

應用:
鈦合金是一種新型結構材料,它具有優異的綜合性能,如密度小(~4.5g cm-3),比強度和比斷裂韌性高,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,低溫韌性良好,抗蝕性能優異,某些鈦合金的最高工作溫度為550ºC,預期可達700ºC。因此它在航空、航天、化工、造船等工業部門獲得日益廣泛的應用,發展迅猛。輕合金、鋼等的(σ0.2/密度)與溫度的關系,鈦合金的比強高於其他輕金屬、鋼和鎳合金,並且這一優勢可以保持到500ºC左右,因此某些鈦合金適於製造燃氣輪機部件。鈦產量中約80%用於航空和宇航工業。例如美國的B-1轟炸機的機體結構材料中,鈦合金約佔21%,主要用於製造機身、機翼、蒙皮和承力構件。F-15戰斗機的機體結構材料,鈦合金用量達7000kg ,約占結構重量的34%。波音757客機的結構件,鈦合金約佔5%,用量達3640 kg。麥克唐納 道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生產的DC10飛機,鈦合金用量達5500kg,占結構重量的10%以上。在化學和一般工程領域的鈦用量:美國約占其產量的15%,歐洲約佔40%。由於鈦及其合金的優異抗蝕性能,良好的力學性能,以及合格的組織相容性,使它用於製作假體裝置等生物材料。

特點:
鈦金屬的密度較小,為4.5g/cm3,僅為鐵的60%,通常與鋁、鎂等被稱為輕金屬,其相應的鈦合金、鋁合運空金、鎂合金則稱為輕合金。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性,相繼對鈦合金材料進行研究開發,並且得到了實際應用。 鈦是二十世紀五十年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高、易焊接等特點而被廣泛用於各個領域,尤其是強度高、易焊接性能有利於高爾夫桿宴悄塵頭的製造。
第一個實用的鈦合金是1954年美國研製成功的Ti-6Al(鋁)-4V(礬)合金。Ti-6Al-4V合金在耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性方面均達到較好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已佔全部鈦合金的75~85%。許多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。 目前,世界上已研製出的鈦合金有數百種,最著名的合金有二十至三十種,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;用於球桿製造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3(通常所說的β鈦),22-4,DAT51。
鈦合金可以分為α、α+β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物(TixAl,此處x=1或3)四類。下表列出了四類典型鈦合金及特點。
類別

⑵ 太空梭的外殼用鈦合金材料的原因是

現在太空梭的外板是特殊陶瓷製成的,並且可以隨時脫落,也就是當太空梭進入大氣層的時候當外板溫度升到一定程度就脫落掉,相當於脫一層皮。
另外,太空梭進入大氣層的角度是經過嚴格計算的,差一點都不行,小了會彈出去,大了就燒了。
神六當時就因為外板的陶瓷中間夾了一小塊布還特意派出宇航員處理。
太空梭外殼用鈦合金製作,還塗上好多層絕熱材料——改性電木,就是改性酚醛樹脂

⑶ 飛機大量使用合金材料原因是

合金硬度大;鋁比鐵耐腐蝕。
根據航空公司的相關資料如櫻銷查詢,製造飛機大量使用鋁鋰合金、鈦合金等合金,是因為這些頌沖合金具有更高的強度、硬度和更好的抗腐蝕性。
飛機是指具有一具或多具發動機的動力裝置產生前進的推力或拉力,由機身的固定機翼產生升力,在大氣層上、渣游中、下飛行的重於空氣的航空器。飛機是20世紀初最重大的發明之一,公認由美國人萊特兄弟發明。

⑷ 鈦合金的用途

1、航空航天領域用鈦大國集中在西方爛殲國家,尤其是美國,60%的鈦材都應用到這個領域。亞洲國家,日本和中國在此領域中鈦的投入量均在飢搜沖10%左右。但是近年來隨著亞洲航空航天的飛速發展,鈦在航空航天領域的消費量將會隨之增長。

從全球角度來看,航空業對鈦市場起著決定性的作用,從歷史上看,鈦行業大的周期輪回都和航空業漏肆的冷暖密切相關。

2、民用飛機:(1)、減輕結構重量、提高結構效率;(2)、符合高溫部位的使用要求;(3)、符合與復合材料結構相匹配的要求;(4)、符合高抗蝕性和長壽命的要求。

⑸ 鈦合金作為飛機主要的材料之一,有什麼優點

鈦合金具有質量輕、比強度高、耐腐蝕性好等優點,故被廣泛應用在汽車工業中,應用鈦合金最多的是汽車發動機系統。利用鈦合金製造發動機零件有很多好處。


鈦合金的密度低,可以降低運動零件的慣性質量,同時鈦氣門彈簧可以增加自由振動,減弱車身的振顫,提高發動機的轉速及輸出功率。


減小運動零件的慣性質量,從而使摩擦力減小,提高發動機的燃油效率。選擇鈦合金可以減輕相關零件的負載應力,縮小零件的尺寸,從而使發動機及整車的質量減輕。零部件慣性質量的降低,使得振動和雜訊減弱,改善發動機的性能。 鈦合金在其他部件上的應用可提高人員的舒適度和汽車的美觀等。在汽車工業上的應用,鈦合金在節能降耗方面起到了不可估量的作用。


鈦合金零部件盡管具有如此優越的性能,但距鈦及其合金普遍應用在汽車工業中還有很大的距離,原因包括價格昂貴、成形性不好及焊接性能差等問題。


阻礙鈦合金普遍應用於汽車工業的最主要原因還是成本過高。


無論是金屬最初的冶煉還是後續的加工,鈦合金的價格都遠遠高於其他金屬。汽車工業能夠接受的鈦制零件成本,用連桿鈦材8~13美元/kg,氣閥用鈦材13~20美元/kg,彈簧、發動機排氣系統及緊固件用鈦材希望在8美元/kg以下。是鋁板材的6~15倍,鋼板材的45~83倍。

⑹ 飛機製造用了哪些貴金屬,有什麼用處

飛機上的材料大部分是合金材料。主要有以下幾種。
1、鋁合金。鋁是一種輕金屬,比重2.7左右。由於地球的吸引力的作用,要求飛機質量越輕越好。飛機越輕,飛的越高、越快、越遠,裝載量越大。但是鋁的強度低,好在飛機不拍旁是拖拉機,它在空中飛行,不會碰到別的物體,所以,飛機的蒙皮大部分是用鋁合金壓制的,還有前機匣,飛機框架,肋條等。鋁合金材料占飛機用料50%--70%左右。
2、鎂合金。鎂比鋁更輕,比重2.1--2.3左右,熔點300度左右。強度更低。用來製造不承重的部件、殼體。例如各種活門殼體,油泵殼體等。鎂合金材料占飛機用料5%--10%左右。
3、鈦合金。鈦也是一種輕金屬,比重4.5左右,比鋁重,但是強度很高,很耐高溫,熔點1660多度,鈦是造飛機的理想材料,飛機發動機,防彈部位,強化部位,加固部位,燃燒室,渦輪軸,渦輪盤,噴口等,大多數是用鈦合金材料製造的。現代化的飛機,鈦合金的用量比重越來越大。
4、鑷鉬鎢合金。是造發動機的理想材料。飛機發動機的溫度高達2000多度。一槐胡般的材料是不行的。只有鈦鎢鉬合金才能勝任。
飛機發動機裝在飛機上時,用石棉布隔熱,石棉是良好的隔熱材料。把石棉做成板或做成布,把發動機包起來。發達的國家用強化石膏,陶瓷做隔熱材料。
我國已經用復合材料隔熱(一層籽飾粉,襲明橡一層鈦鎢合金板壓製成型材)。

⑺ 飛機外殼和噴氣發動機為什麼要用鎳鈦合金材料

飛機上用這種材料,
是因為這種材料非常的硬,
而且質量又很輕,非常適用。

⑻ 鈦合金在航空上有哪些優勢

輕 硬度高 防腐性能好 傳導性低 傳熱性低

⑼ 鈦合金為什麼能作為航空航天的材料

鈦合金是航空航天器常用的材料,它以其質地堅硬、重量輕、分子結構穩定等優勢,一直被視為高性能和高貴的象徵。所以現實生活中的大型載人飛行器都採用它。

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