Augstas temperatūras izturīgi titāna sakausējuma stiprinājumi

Pašlaik titāna sakausējuma materiāli stiprinājumiem netiek izmantoti augstā temperatūrā. Aviācijas un kosmosa jomā, pateicoties jaunajiem lidmašīnu modeļiem un lidaparātu lidojuma ātrums turpina pieaugt, ir jāpaaugstina nepieciešamo materiālu ekspluatācijas temperatūra. Tāpēc augstas temperatūras titāna sakausējuma stiprinājumi ir arī nākotnes attīstības tendence, jo īpaši kosmosa jomā, jaunajiem augstas temperatūras titāna sakausējuma materiāliem ir nepieciešami 600–800 grādu īstermiņa serviss.

Parasti izmantojiet Ti2AlNb sakausējumu, lai aizstātu smagāku augstas temperatūras sakausējumu, tā deformācija ir nopietnāka, un Ti2AlNb sakausējuma izmantošana, lai aizstātu citus titāna sakausējuma materiālus vai smagākus, neatbilst svara samazināšanas prasībām; Ti-Al intermetālisko savienojumu procesa plastiskums ir vājš, gatavība ir slikta. Tāpēc nākotnes stiprinājumi ar augstas temperatūras titāna sakausējuma materiāliem joprojām ir gandrīz līdzīga tipa un augsta alumīnija ekvivalenta divfāžu titāna sakausējumi.

Titāna sakausējumu stiprība un šļūdes pretestība augstās temperatūrās galvenokārt ir atkarīga no Al, Sn, Zr cietā šķīduma stiprināšanas. Tomēr šo elementu saturu nevar palielināt bezgalīgi alumīnija ekvivalenta ierobežojuma dēļ. Tāpēc titāna sakausējumi ir paredzēti stiprināšanai, izmantojot daudzelementu kompozītmateriālu sakausējumu, pienācīgi kontrolējot Al, Sn un Zr saturu. -stabilizējošajam elementam Mo ir cieta šķīduma stiprināšanas ietekme uz augstas temperatūras titāna sakausējumu stiprību augstā temperatūrā un šļūdes stiprību, un neliela daudzuma stabilizējošu elementu pievienošana var novērst sakausējumu trauslumu. Turklāt Si saturam titāna sakausējumos ir izšķiroša nozīme veiktspējā, jo pēc masas daļas pievienošanas apmēram 0,2% Si, elipsoidālie silicīdi būs nevienmērīgi, pārtraukti nokrišņi lokšņu robežās, kas var efektīvi kavēt dislokāciju kustību, kā rezultātā rodas difūzs pastiprinājums, tādējādi ievērojami uzlabojot sakausējumu šļūdes īpašības. Tomēr silicīdu parādīšanās tajā pašā laikā uz sakausējuma organizācijas termisko stabilitāti arī nelabvēlīgi ietekmē sakausējuma plastiskumu, bet arī uzlabo sakausējuma sakārtotības pakāpi, veicina Ti3Al fāzes veidošanos. . Tāpēc Si saturs ir jākontrolē zemā līmenī, un vispārējā masas daļa nav lielāka par 0,5%. Tāpēc vairāku elementu kompozītmateriālu stiprināšana joprojām ir jauna augstas temperatūras titāna sakausējuma materiālu dizaina attīstības virziens.