لماذا يمكن أن تصبح سبائك التيتانيوم المادة الأساسية لصناعة الطيران؟

لماذا يمكن أن تصبح سبائك التيتانيوم المادة الأساسية لصناعة الطيران؟

تتميز سبائك التيتانيوم بكثافة منخفضة ، وقوة محددة عالية ، ومقاومة جيدة للتآكل ، وموصلية حرارية منخفضة ، وغير سامة وغير مغناطيسية ، وقابلة للحام ، وتوافق حيوي جيد ، وسطح زخرفي وخصائص أخرى ، وهي مادة هيكلية خفيفة الوزن عالية القوة مقاومة للتآكل ، لديها مجموعة واسعة من آفاق التطبيق في الأسلحة والمعدات ، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في الطيران والفضاء والكيماويات والبترول والطاقة الكهربائية والطبية والبناء والسلع الرياضية وغيرها من المجالات.قضيب التيتانيوم الطبي，عالية النقاء التيتانيوم جولة الهدف，，رقائق تيتانيوم نقية تجارية من الدرجة الثانية

يتم تحليل الأسباب بشكل أساسي من الجوانب التالية:

1. خصائص ممتازة من التيتانيوم

(1) قوة عالية: 1.3 مرة من سبائك الألومنيوم ، 1.6 مرة من سبائك المغنيسيوم ، 3.5 مرة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، بطل المواد المعدنية.

(2) قوة حرارية عالية: درجة حرارة الاستخدام أعلى بعدة مئات من الدرجات من سبائك الألومنيوم ، ويمكن أن تعمل لفترة طويلة عند درجة حرارة 450 ~ 500 درجة مئوية.

(3) مقاومة جيدة للتآكل: مقاومة الأحماض ، مقاومة القلويات ، مقاومة التآكل في الغلاف الجوي ، تأليب التآكل ، مقاومة التآكل الإجهادي قوية بشكل خاص.

(4) أداء جيد في درجات الحرارة المنخفضة: سبائك التيتانيوم TA7 مع عناصر فجوة منخفضة للغاية يمكن أن تحافظ على مرونة معينة عند -253 درجة مئوية.

(5) نشاط كيميائي كبير: نشاط كيميائي عالي في درجات حرارة عالية ، يتفاعل بسهولة مع شوائب الغاز مثل الهيدروجين والأكسجين في الهواء لتوليد طبقة صلبة.

(6) الموصلية الحرارية الصغيرة ، معامل مرونة صغير

2. تطبيقات الطيران لسبائك التيتانيوم

مادة التيتانيوم خفيفة الوزن وقوية ومقاومة للحرارة العالية ، ومناسبة بشكل خاص لتصنيع الطائرات والمركبات الفضائية المختلفة.يتم استخدام حوالي ثلاثة أرباع سبائك التيتانيوم والتيتانيوم في العالم في صناعة الطيران.تم تحويل العديد من الأجزاء المصنوعة في الأصل من سبائك الألومنيوم إلى سبائك التيتانيوم.إنها تستخدم بشكل أساسي في مواد تصنيع الطائرات والمحركات ، مثل مراوح التيتانيوم المزورة وأقراص وشفرات الضاغط وأغطية المحرك وأجهزة العادم وأجزاء أخرى من إطار عارضة الطائرات والإطار الهيكلي الآخر.تستخدم المركبة الفضائية بشكل أساسي القوة النوعية العالية ومقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة المنخفضة لسبائك التيتانيوم لتصنيع أوعية الضغط المختلفة وخزانات الوقود والمثبتات وأشرطة الأدوات والإطارات وقذائف الصواريخ.تستخدم الأقمار الصناعية الأرضية والوحدات القمرية والمركبات الفضائية المأهولة والمكوكات الفضائية أيضًا اللحامات المصنوعة من سبائك التيتانيوم.

3- أسباب محددة

وصلت السرعة القصوى للطائرات الحديثة إلى 2.7 ضعف سرعة الصوت.التحليق بسرعات تفوق سرعة الصوت يتسبب في احتكاك الطائرة بالهواء وتوليد قدر كبير من الحرارة.عندما تصل سرعة الطيران إلى 2.2 ضعف سرعة الصوت ، لا يمكن أن تصمد سبائك الألومنيوم ، ويجب أن تكون أقراص وشفرات ضاغط الضغط المنخفض مصنوعة من سبائك التيتانيوم المقاومة للحرارة.باعتبارها واحدة من المواد الهيكلية الرئيسية لهيكل جسم الطائرة ومحرك الطائرة ، فإن مستوى تطبيق سبائك التيتانيوم هو أحد المؤشرات المهمة لقياس الدرجة المتقدمة لاختيار مواد الطائرة ، وهو جانب مهم يؤثر على الأداء التكتيكي للطائرة .يمكن أن يؤدي استخدام سبائك التيتانيوم بدلاً من الفولاذ المقاوم للصدأ لصنع أقراص وشفرات ضاغط عالي الضغط إلى تقليل وزن الهيكل.لكل 10 بالمائة انخفاض في الوزن ، توفر الطائرة 4 بالمائة من الوقود.بالنسبة للصواريخ ، يمكن أن تؤدي كل 1 كجم من إنقاص الوزن إلى زيادة مدى 15 كم.