1.1 Ülevaade kõrgtemperatuuriliste titaanisulamite arengust Ameerika Ühendriikides
Aastal 1954 töötas USA välja maailma esimese kõrgtemperatuuriga titaanisulami: TC4 (nominaalne kompositsioon ti -6 al -4 v), mis avas kõrge temperatuuriga titaansulamite uurimisprotsessi. Pärast seda töötati välja ja uuriti TC4 alusel paljusid teisi kõrgtemperatuurilisi titaansulameid. TC4 sulam lisab titaani maatriksile stabiliseerivat elementi Al ja -biliseeriva elemendi V ning saadab mikrostruktuuri, milles faas ja faas eksisteerivad koos. Sellel on head mehaanilised omadused ja kõrge temperatuuri vastupidavus ning muud terviklikud omadused ning seda kasutatakse konstruktsioonikomponentides ja kõrge temperatuuriga vastupidavates komponentides. TC4 maksimaalne töötemperatuur on 350 kraadi. Järgnevas arengus ei piisa lennundusvaldkonna materjalide üha kõrgemate nõuete tõttu TC4 tulemuslikkuse puuduste tõttu: ebapiisav kuumakindlus, halb külm töödents, keeruline ettevalmistusprotsess, halb kõvendatavus jne, et toetada selle rakendamist lennundusvaldkonnas.
Ülaltoodud põhjustel töötasid 1960. aastatel välja kõrgema töötemperatuuriga titaanisulamid: ti -6246 ja ti -6242, tõstes töötemperatuuri umbes 450 kraadi. 1970ndatel parandasid Ameerika Ühendriigid titaansulamite libisetugevust ja väsimustugevust, lisades sulamile Si -elemente ja arendas Ti -6242 S sulamit, mille teeninduse temperatuur oli üle 500 kraadi. 1980ndatel töötasid USA välja kõrge kõrge temperatuuri takistusega Ti -1100, millel on hea rakendus lennukite lennukites.
1.2 Ülevaade kõrgtemperatuuriliste titaansulamite arengust Ühendkuningriigis
Pärast Ameerika Ühendriikide väljatöötamist TC4 ei jäänud Ühendkuningriik maha ja arendas järjest rea sarja titaansulamid. 1950ndatel töötas Ühendkuningriik välja IMI550 titaansulami, mis tõstis kõrge temperatuuriresistentsust enam kui 400 kraadi, lisades sulamile SI elemente, ja ka selle kõrge temperatuuri tugevus oli 10% kõrgem kui TC4. 1960. aastatel töötas Suurbritannia välja IMI679 ja IMI685 sulamid, koos ti -2 al -11 Sn -5 Zr -1 mo {-0. 2Si ja 2Si ja 2Si ja 2Si ja 2Si. Ti {-6 al -5 zr -0. 5mo -0. 25Si. Nendel kahel sulamil on madal molübdeenisisaldus. Võrreldes TC4 -ga on nende kahe sulami hiili tugevust märkimisväärselt paranenud. Töötemperatuuri osas jõuab IMI679 töötemperatuur 450 kraadi; IMI685 töötemperatuur ületab 500 kraadi. IMI685 sulami keevitus- ja töötlemisomadused on head, mis soodustab selle rakendamist lennundusväljal.
1970ndatel ja 1980ndatel, mis põhinevad Ti-Al-Sn-Zr-Mo-NB-SI sulamil, töötas Ühendkuningriik välja IMI829 ja IMI834 sulamid, et parandada sulami väsimustugevust, maksimaalse töötemperatuuriga 600 kraadi. Makro- ja mikrokonstruktsioonide täpsustamisega on neil kahel sulamil palju paremat rooma tugevust ja oksüdatsiooniresistentsust. Pärast lahuse töötlemist muudetakse IMI829 sulami mikrostruktuur väikeseks koguseks transformatsiooni mikrostruktuuriks ja nõelakujuliseks faasiks, mis parandab sulami libise tugevust ja luumurdude tugevust; Pärast + lahuse töötlemist muudetakse IMI834 sulami mikrostruktuur nõelakujuliseks muundumiseks mikrostruktuuriks ja väikeseks koguseks primaarfaasi, mis parandab sulami väsimustugevust ja hiilgatugevust.
1.3 Venemaa kõrgtemperatuuriliste titaansulamite areng
Ameerika Ühendriikide ja Ühendkuningriigi kogemuste põhjal arendas Venemaa iseseisvalt välja ja valmistas BT 3-1 kõrgtemperatuurititaansulam. Bt 3-1 lisab faasi ja faasi tugevdamiseks kaks eutektoidi -stabiliseerivat elementi, CR ja Fe. Maksimaalne töötemperatuur võib ulatuda 450 kraadi ja selle soojusjõud ja keskmise temperatuuri tugevus on suhteliselt kõrge. 1958. aastal töötas Venemaa välja BT8 ja BT9 sulamid, mis parandas nende kuumuskindlust tõhusalt. BT8 sulami nominaalne kompositsioon on ti -6. 5al -3. 5mo -0. 2SI, mis kuulub Ti-Al-Mo-SI seeriasse + Type Martensitic Alloy. BT8 termilise tugevuse ja soojustakistus on BT 3-1 võrreldes oluliselt paranenud ja see võib toimida pikka aega kaitsmata keskkonnas. BT9 sulami kasutamise temperatuur võib ulatuda 500 kraadi. Uurimistöö varases etapis sisaldas see SN -elementi, mis hiljem asendati ZR -elemendiga. BT9 sulami libise tugevust ja vastupidavustugevust on märkimisväärselt paranenud. BT8 ja BT9 on palju rakendusi peamiselt kompressorites.
Seejärel arendas Venemaa välja BT18 lähiala. BT18 sisaldab faasi jälgi ja seda saab kasutada lühikese aja jooksul 8 0 0 kraadi või pika aja jooksul 550-600 kraadi juures. Selle libisetugevus ja plastilisus on sarnaste sulamitega võrreldes pisut ebapiisav. BT18 alusel vähendatakse Al -elemendi sisu ja Zr asendatakse SN -iga, et saada BT18Y sulam. Pärast paranemist paraneb sulami termiline stabiilsus, mõju tugevus ja hiilimisjõud. Selle hetkelised tõmbeomadused on aga kõrgel temperatuuril pisut vähenenud. Venemaa välja töötatud BT36 sulam on kõige kuumakindlam titaansulam ja selle hooldus temperatuur võib ulatuda 600 kraadi. BT18Y alusel asendatakse 1% NB 5% W -ga. Võrreldes NB -ga on W kõrgem sulamistemperatuur ja kõrgem pugemispiiri. Võrreldes BT18Y -ga on BT36 põhjalikku jõudlust märkimisväärselt parandatud ja seda kasutatakse laialdaselt lennukite mootoriga seotud osades. Nüüd on titaansulamite uurimine (0,7%-5. 0%) lisamisega muutunud Venemaa kõrgtemperatuuriliste titaanisulamite uueks suundumuseks.
