항공 티타늄 합금 부품 단조

티타늄은 녹는점이 1668°C인 동소체로, 882°C 미만에서는 α티타늄이라고 하는 조밀한 육각 격자 구조를 가지며 882°C 이상에서는 체심 β 티타늄이라고 불리는 입방 격자 구조. 위의 두 티타늄 구조의 다른 특성을 사용하여 적절한 합금 원소를 추가하여 상변태 온도와 상 함량을 점진적으로 변경하여 다른 구조의 티타늄 합금을 얻습니다. 실온에서 티타늄 합금은 3가지 매트릭스 구조를 가지며 티타늄 합금은 α 합금, (α+β) 합금 및 β 합금의 세 가지 범주로 나뉩니다. 중국은 각각 TA, TC 및 TB로 표시됩니다.
α-티타늄 합금은 α상 고용체로 구성된 단상 합금으로 상온 또는 더 높은 실제 적용 온도에서도 α상으로 안정된 구조, 순티타늄보다 높은 내마모성 및 강한 내산화성을 가지고 있습니다. . 500~600℃의 온도에서는 여전히 강도와 내크리프성을 유지하지만 열처리에 의해 강화되지 않고 실온강도가 높지 않다.
β-티타늄 합금은 β상 고용체로 구성된 단상 합금이다.티타늄 합금은 열처리 없이 더 높은 강도를 갖는다.담금질 및 시효 후, 합금은 더욱 강화되고 실온 강도는 1372-1666 MPa에 도달할 수 있다; 그러나 열적 안정성이 좋지 않아 고온에서 사용하기에 적합하지 않습니다.
α + β 티타늄 합금은 우수한 종합 특성, 우수한 구조 안정성, 우수한 인성, 가소성 및 고온 변형 특성을 가진 이중 상 합금이며 열간 프레스 가공을 잘 수행 할 수 있으며 합금을 강화하기 위해 담금질 및 노화 될 수 있습니다. 열처리 후 강도는 소둔 상태보다 약 50 %-100 % 더 높으며 고온 강도가 높고 400-500 ℃의 온도에서 오랫동안 작동 할 수 있으며 열 안정성은 α-티타늄 합금보다 열등합니다.
세 가지 티타늄 합금 중 가장 일반적으로 사용되는 것은 α 티타늄 합금과 α + β 티타늄 합금이며, α 티타늄 합금이 가장 좋은 가공성을 갖고 그 다음이 α + β 티타늄 합금, β 티타늄 합금이 가장 나쁩니다. 알파 티타늄 합금 코드는 TA, 베타 티타늄 합금 코드는 TB, 알파 + 베타 티타늄 합금 코드는 TC입니다.
티타늄 합금은 내열합금, 고강도합금, 내식합금(티타늄-몰리브덴, 티타늄-팔라듐 합금 등), 저온합금, 특수기능합금(티타늄-철 수소저장재)으로 나눌 수 있습니다. 및 티타늄-니켈 메모리 합금) 등. 대표적인 합금의 조성과 성질을 표에 나타내었다.
열처리된 티타늄 합금은 열처리 공정을 조정하여 다양한 상 조성과 구조를 얻을 수 있습니다. 일반적으로 작은 등축 구조는 더 나은 가소성, 열 안정성 및 피로 강도를 가지며, 침상 구조는 더 높은 내구 강도, 크리프 강도 및 파괴 인성을 가지며, 등축 및 침상 혼합 구조는 더 나은 종합 특성을 갖는다고 믿어집니다.
티타늄 합금은 고강도, 저밀도, 우수한 기계적 특성, 인성 및 내식성을 가지고 있습니다. 또한 티타늄 합금은 가공성능이 좋지 않고 절삭가공이 어려워 열간가공에서 수소, 산소, 질소, 탄소 등의 불순물을 매우 쉽게 흡수한다. 또한 내마모성이 불량하고 생산 공정이 복잡합니다. 티타늄의 산업적 생산은 1948년에 시작되었습니다. 항공 산업의 발전을 위해서는 티타늄 산업이 연평균 약 8%의 성장률로 발전해야 합니다. 세계 티타늄 합금 가공 재료의 연간 생산량은 4만 톤 이상에 달했으며 티타늄 합금 브랜드의 종류는 거의 30가지에 달합니다. 가장 널리 사용되는 티타늄 합금은 Ti-6Al-4V(TC4), Ti-5) Al-2.5Sn(TA7) 및 산업용 순수 티타늄(TA1, TA2 및 TA3)입니다. Grade 36 Titanium Rod