Toote tutvustus

Ti55531 titaanisulam on suure jõudlusega-pea- titaani-põhine materjal, mis töötati välja Venemaa VSMPO ja Euroopa Airbusi koostöös. Selle standardne keemiline koostis on Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr. Sellel materjalisüsteemil on suurepärane tugevus ja legeerimisaste, lõõmutatud tugevus ulatub kuni 1080 MPa ja tõmbetugevus üle 1500 MPa pärast lahuse töötlemist ja vananemist. Sulam demonstreerib silmapaistvat karastusvõimet, säilitades kõrge tugevuse, pakkudes samal ajal suurepärast vastupidavust pragude kasvule, muutes selle eriti sobivaks suurte kandekomponentide tootmiseks kosmosetööstuses, nagu tiibvedrustuse ühenduslülid ja teliku tugistruktuurid.

Toote parameetrid

1. Keemiline koostis.

Tabel 1 Ti55531 titaanisulami keemiline koostis (%, massifraktsioon)
Element	Fe	C	N	Al	Mo	V	O	Zr	Kr	Ti
Sisu	0.08	0.01	0.01	5.0	5.0	5.1	0.08	1.0	3.0	Ülejäänud summa

2. Mehaanilised omadused erinevatel lahuse töötlemise temperatuuridel ja vananemisparameetritel.

Tabel 2 Titaanisulami Ti-55531 mehaanilised omadused
Kuumtöötlussüsteem	Tõmbetugevus (MPa)	Pikendamine	Kõvadus(HV3)
780 kraadi /1h+600 kraadi /3h	1159.7	12.5%	332.5
800 kraadi /1h+600 kraadi /3h	1126.4	12.2%	328.8
820 kraadi /1h+600 kraadi /3h	1247.6	10.7%	337.1

3. Mehaanilised omadused 800 kraadise lahusega töötlemisel erinevatel vananemistemperatuuri parameetritel.

Tabel 3 Ti-55531 titaanisulami mehaanilised omadused 800 kraadi juures
Kuumtöötlussüsteem	Tõmbetugevus (MPa)	Pikendamine	Kõvadus(HV3)
800 kraadi /1h+540 kraadi /3h	1347.2	9.0%	332.5
800 kraadi /1h+560 kraadi /3h	1339.9	9.5%	330.7
800 kraadi /1h+580 kraadi /3h	1281.3	11.2%	336.5
800 kraadi /1h+600 kraadi /3h	1126.4	12.2%	328.8

Toote üksikasjad

1. Protsessi ettevalmistamine: eelsoojendage vorm konstantse temperatuurini 300 kraadi (asbesti isolatsioonikihiga, mis aitab kaasa termilisele tasakaalule), eelsoojenduse kestusega 4-5 tundi; enne töötlemist pihustage titaanisulamist tooriku pind Ti-1 kõrge temperatuuriga määrdeainega, et tõhusalt vältida oksüdatsiooni ja pinnadefekte; luua hädaolukorras reageerimise mehhanism temperatuuri reguleerimise anomaaliate, seadmete rikete ja muude ootamatute sündmuste korral.
2. Lõõmukatse: pärast ühe-faasi piirkonna sepistamist on lamellstruktuuri (Weissi struktuur) saamiseks tavaliselt vaja läbi viia ühe-faasilise piirkonna lõõmutamine. Pärast sepistamist lõõmutage 795 kraadi juures 4 tundi, et saada sepistatud toorik, ja uurige lahusega vanandamise mõju mitmesuunaliselt sepistatud toorikutele.
3. Vananemisprotsessi uuring: Pärast proovi läbimist lahusega 800 kraadi juures 1 tunni jooksul, millele järgneb kiire jahutamine, teostada vananemistöötlus 540-600 kraadi juures 180 minutit (õhkjahutus); konkreetsed parameetrite konfiguratsioonid on näidatud tabelis 4.

Tabel 4 Lahendus-Vananemisravi testi parameetrid
Katsetingimused	Väärtus
Lahuse temperatuur	780 kraadi, 800 kraadi, 820 kraadi
Ajatundlik{0}}temperatuur	540 kraadi, 560 kraadi, 580 kraadi, 600 kraadi

Tooterakendused

Ti55531 titaanisulamist vardad on tänu oma suurepärastele kõikehõlmavatele mehaanilistele omadustele suurema lõpliku tugevusega võrreldes traditsiooniliste peaaegu- (TB6, TB10 jne) ja - kahefaasiliste- (TC17, TC21 jne) titaanisulamitega, muutes need oluliseks potentsiaalseks kriitiliseks materjaliks järgmise põlvkonna lennukikomponentide jaoks{{{1}. Need sobivad eriti hästi õhusõiduki kriitilist koormust{13}}kandvate osade, sh lennukitelike, tiibade süsteemide, kere kattekonstruktsioonide ja tiibade kaugtalade valmistamiseks. Nende ainulaadsed materjaliomadused võimaldavad neil täita mitmeid kosmoseseadmete nõudeid suure tugevuse, suure sitkuse ja hea valmistatavuse osas, muutes need kaasaegses kosmosetööstuses asendamatuks konstruktsioonimaterjaliks. Vaata joonist 1.