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鈦合金在國防裝備業中的應用

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金 發布時間:2014-11-17 13:18:28
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右,僅為鋼的60%,純鈦的強度才接近普通鋼的強度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結構材料,見表7-1,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。目前飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。

鈦合金可分三種:a鈦合金,b鈦合金和a+b鈦合金。ab鈦合金是由a和b雙相組成,這類合金組織穩定,高溫變形性能、 韌性、塑性較好,能停止淬火、時效處置,使合金強化。鈦合金的性能特性主要表如今:比強度高。鈦合金型材密度小(4.4kg/dm3)重量輕,但其比強度 卻大于超高強度鋼。熱強性高。鈦合金型材的熱穩定性好,在300~500℃條件下,其強度約比鋁合金高10倍。化學活性大。鈦可與空氣中的氧、氮、一氧化 碳、水蒸氣等物質產生激烈的化學反響,在外表構成TiC及TiN硬化層。導熱性差。鈦合金導熱性差,鈦合金TC4在200℃時的熱導率 l=16.8W/m·℃,導熱系數是0.036卡/厘米·秒·℃。 

現代戰機機體構造中大量采用鈦合金構件,從而使戰機的戰斗能力得到了增強,到2015年我國的大部分戰機將采用鈦棒合金構架,屆時作戰能力將取得大幅度的提高。鈦合金型材機械加工性能差,影響了該材料的普遍運用。鈦合金型材即在工業純鈦中參加合金元素,以進步鈦的強度。戰機關鍵部位金屬選用應滿足有足夠的硬度,而且硬度必需要遠大于鈦板硬度。還要具有足夠的強度和韌性。由于飛行途中鈦合金時接受很大的扭矩和切削力,因而必需有足夠的強度和韌性。 還有足夠的耐磨性,由于鈦合金韌性好,這樣才干減少加工硬化。經過對國內常用戰機資料和國外資料停止實驗標明,采用高鈷效果理想,鈷的主要作用能增強二次 硬化效果,進步紅硬性和熱處置后的硬度,同時具有較高的韌性、耐磨性、良好的散熱性,愈加合適加工鈦合金材料。軍用鈦棒合金導熱系數低,僅是鋼的1/4,鋁的1/13,銅的1/25。因切 削區散熱慢,不利于熱均衡,在切削加工過程中,散熱和冷卻效果很差,易于在切削區構成高溫,加工后零件變形回彈大,形成切削刀具扭矩增大、刃口磨損快,耐 用度降低。其次,鈦合金的導熱系數低,使切削熱積于切削刀周圍的小面積區域內不易分發,前刀面摩擦力加大,不易排屑,切削熱不易分發,加速刀具磨損。最 后,鈦合金化學活性高,在高溫下加工易與刀具資料起反響,構成溶敷、擴散,形成粘、燒、斷等現象。 

為了提升海、陸、空三軍實力以維護中國的經濟利益,據稱中國的鈦合金技術曾經超越美國,預示著中國人可能將這技術運用到這款戰機上,從而招致他們的戰機鈦合金技術超越美國F22猛禽一代。此外中國還試圖對立美國在該地域的海軍力量,并同像伊朗和巴基斯坦這樣戰 略位置重要的國度結盟。在2009年五角大樓提交給美國國會的報告中,中國增強軍備建立曾經得到了確認。
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