Forskningsframsteg för titan- och titanlegeringsprofiler

Titan- och titanlegeringsmaterial har många fördelar som låg densitet, lättvikt, hög specifik hållfasthet, god låg- och högtemperaturprestanda och utmärkt korrosionsbeständighet. Med den kontinuerliga expansionen av tillämpningsfälten för titan- och titanlegeringar har titan- och titanlegeringsprofiler använts moget inom områden som ögonramar och armband samt flyg-, flyg-, marin- och kemiindustrin. Titan- och titanlegeringar är mottagliga för H, O, N och andra gasformiga element, såsom hög bearbetningsbeständighet, smalt varmt formningstemperaturområde etc., vilket gör det svårt att producera stora profiler och profiler med variabel sektion, och produktionskostnaden är hög.

För närvarande producerar mitt land huvudsakligen några speciella profiler och variabla tvärsnittsprofiler av titanlegering genom mekanisk bearbetning, vilket leder till enorm bearbetningsvolym, lågt metallutnyttjande och allvarligt resursslöseri. Däremot har användningen av varm extrudering i en sluten extruderingsfat blivit en avancerad metod för att producera titanlegeringsprofiler.

1 Status för titan- och titanlegeringsprofiler

1.1 Ryssland

Ryssland har utfört mycket arbete med titan- och titanlegeringsprofiler. Sedan 1953 har den utvecklat olika titanlegeringsprofiler som flygmotorskottsprofiler, vingprofiler och väggpaneler. Redan 1965 etablerades det för att producera 0T4 (Ti-4Al-1.5Mn), OT4-1 (Ti-2Al-1.5Mn), BT3-1 (Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr- 0.5Fe-0.3Si), BT6 (Ti-6Al-4V) och BT8 (Ti-6.5Al-2.53.3Mo-0.3Si) och andra titanlegering profiler het extruderingsprocess. Extruderade tunnväggiga profiler inkluderar främst 0T4 (Ti-4Al-1.5Mn), OT4-1 (Ti-2Al-1.5Mn), BT5 (Ti-Ti-5 5Al), BT14 (Ti-5Al-3Mo-1V) och andra titanlegeringsmaterial, Extrudering variabla avsnittsprofiler inkluderar främst BT3-1 (Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si), BT20 (Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr-0.15Si), BT22 (Ti- 5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe) och andra höghållfasta titanlegeringsmaterial, typiska mekaniska egenskaper hos titanlegeringsprofiler.

Rysslands forskningsresultat om titanlegeringsprofiler visar att användningen av sträckningsmetoden för att avsluta extruderande tunnväggiga profiler kan förbättra profilernas ytkvalitet med en nivå och minska dimensionstoleranserna med en tredjedel; Metallutnyttjandet fördubblas och maskintillskottet minskas med fyra femtedelar.

1.2 Förenta staterna

Från och med den industriella produktionen av titan 1948 använde USA titanlegeringar för första gången på F-84-jaktplan för att göra icke-bärande komponenter som värmesköldar, vindskydd och baksköldar. Med den industriella utvecklingen av titan, USA Applikationsforskningen av titanlegeringsprofiler började använda varm extruderingsteknik, särskilt sedan den första praktiska titanlegeringen Ti-6Al-4V framgångsrikt utvecklades 1954, började den amerikanska titanindustrin utvecklas snabbt.

I forskningen av titan- och titanlegeringsprofiler, så tidigt som 1968, bildades särskilda produktionsspecifikationer för flygtitan- och titanlegeringsprofiler, främst inklusive CP-1, CP-2, CP-3, CP-4, A-1 (Ti-5Al-2.5Sn), A-2 (Ti-5Al-2.5Sn ELI), A-4 (Ti-8Al-1Mo-1V), AB-1 (Ti-6Al-4V), AB-2 (Ti-6Al-4V ELI), AB-3 (Ti-6Al-6V-2Sn), AB-4 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo) och andra titanlegeringsmaterial. För närvarande innehar RMI Corporation of the United States storskalig titan Den ledande produktionsnivån av legeringsprofiler, titanlegeringsprofilerna som produceras används ofta inom flyg, flyg, petrokemi och andra områden. Typiska mekaniska prestandakrav för titan- och titanlegeringsprofiler.

2 . Slutsats

(1) Som en halvfärdig del med nära nettoform har titanlegeringsprofilen ett litet bearbetningsbidrag, hög strukturell nytta, utmärkt total prestanda och stor marknadspotential.

(2) För närvarande kan vissa av titanlegeringsprofilerna för civilt bruk i mitt land tillverkas på hemmamarknaden, men de titanlegeringsprofiler för luftfart och flygindustrin som kräver servicevillkor är huvudsakligen beroende av import och begränsas lätt av olika villkor. Med den snabba utvecklingen av mitt lands flyg- och flygindustri är det angeläget att inrätta en stabil produktionsprocess för massproduktion av titanlegeringsprofiler som krävs för viktiga delar och formulera enhetliga produktionsspecifikationer och inspektionskrav för kvalitetsbedömning.

(3) Mitt land bör fokusera på smörjningsförhållanden, metallstamtillstånd och flödesbeteende vid varm extruderingsdeformation av komplexa tvärsnittsprofiler av titanlegering på grundval av att ha behärskat produktionstekniken hos vissa enkla titanlegeringsprofiler.

(4) Under de senaste åren har mitt land varit angeläget om att utveckla nya legeringar och utöka nya processer i utvecklingen av titanlegeringar, men den kontinuerliga utforskningen av prestandapotentialen hos gamla titanlegeringar är uppenbarligen otillräcklig. Olika problem kommer att uppstå i processen för produktutveckling och uppgradering. Kontrollen av övergripande resultat har också brister.