Ar titanas yra super lydinys?
Aukštos temperatūros lydinių tipai
Šiame straipsnyje sužinosite
pristatyti
Kas yra aukštos temperatūros lydiniai?
Aukštos temperatūros lydinių tipai
Paskutiniai žodžiai
pristatyti
Šiuolaikiniai gamybos standartai yra labai griežti. Inžinieriai ir dizaineriai nuolat prašomi atitikti pramonės reikalavimus dėl našumo, ilgaamžiškumo, tvarumo ir išlaidų optimizavimo. Pramonės gamyba nuolat vystosi. Naujovėms būtini nauji projektavimo principai, gamybos metodai ir medžiagos.
Kai kurios pramonės šakos gali būti ypač reiklios, pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso pramonė. Orlaivių ir kosmoso gaminiai per savo tarnavimo laiką patiria ekstremalias sąlygas. Tradicinių metodų ir medžiagų nepakanka, kad atitiktų pramonės standartus: štai kodėl aviacijos ir kosmoso inžinieriai naudoja tokias medžiagas kaip superlydiniai.
Kas yra aukštos temperatūros lydiniai?
Iš esmės superlydiniai yra medžiagos, pasižyminčios ekstremalia eksploatacine statistika. Pagrindinės superlydinių savybės yra didelis patvarumas, itin didelis mechaninis stiprumas, termoelastingumas ir ilgas tarnavimo laikas. Svarbiausia superlydinių savybė yra jų gebėjimas veikti esant aukštai lydymosi temperatūrai. Dėl visų aukščiau išvardytų savybių superlydiniai yra gyvybiškai svarbūs aviacijos ir kosmoso pramonei.
Pirminė idėja sukurti medžiagas, tinkamas eksploatuoti ekstremaliomis sąlygomis, kilo iš noro sukurti lėktuvus, kurie galėtų mus pakelti aukščiau ir greičiau. Superlydinių plėtra glaudžiai susijusi su sparčia aviacijos ir kosmoso pramonės plėtra po Antrojo pasaulinio karo.
Aukštos temperatūros lydinių tipai
Aviacijos ir kosmoso pramonėje naudojama daugybė aukštos temperatūros lydinių tipų. Vienas iš dažniausiai naudojamų variantų yra titano pagrindu pagamintas superlydinys. Grynas titanas turi santykinai mažą tankį, didelį stiprumą ir aukštą atsparumą korozijai. Be to, titanas yra vienintelis elementas, kuris dega azotu. Titanas yra tvirtas kaip plienas, bet sveria beveik perpus mažiau. Vien dėl šių savybių jis yra ideali medžiaga aviacijos ir kosmoso pramonei, kur svorio ir stiprumo santykis yra labai svarbus. Titanas tam tikromis proporcijomis maišomas su kitais elementais, kad dar labiau sustiprintų ir taip puikias jo savybes.
Vienas iš dažniausiai naudojamų titano lydinių yra Ti-6Al-4V lydinys. Be titano, jame taip pat yra aliuminio ir vanadžio, jis daugiausia naudojamas komercinių orlaivių kabinos rėmuose, sparnų dėžėse ir tvirtinimo elementų konstrukcijose. Lydinys pasižymi gera savybių, tokių kaip stiprumas, plastiškumas, atsparumas lūžiams, atsparumas aukštai temperatūrai, valkšnumo savybės, suvirinamumas, apdirbamumas ir karštas apdirbimas, pusiausvyra. Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo lydinys yra karščiui atsparus lydinys, sukurtas septintojo dešimtmečio antroje pusėje. Jo atsparumo karščiui temperatūra yra apie 450 laipsnių. Šis lydinys dažniausiai naudojamas kompresorių diskuose, kur 500 laipsnių yra viršutinė temperatūros riba. Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Cr-4Mo lydinys, kartais vadinamas „Ti17“ lydiniu, yra lydinys, sukurtas Jungtinėse Amerikos Valstijose. 1970 m., kuris pasižymi dideliu stiprumu ir puikiu atsparumu lūžiams. Jo atsparumo karščiui temperatūra yra apie 350 laipsnių. Komercinių orlaivių varikliuose ventiliatorius ir velenas yra pagaminti iš vientiso gabalo, siekiant sumažinti variklio svorį. Ti-10V-2Fe-3Al lydinys pasižymi puikiu kietėjimu, dideliu stiprumu ir dideliu atsparumu nuovargiui. Jis daugiausia naudojamas važiuoklėms.
Be titano lydinių, ferolydiniai yra dar viena lydinių klasė, dažniausiai naudojama įvairiose pramonės šakose, įskaitant aviaciją ir karinę. Iš esmės ferolydiniai yra lydiniai, daugiausia sudaryti iš geležies. Kai kurie dažniausiai naudojami geležies lydiniai yra nerūdijantis plienas, ketus ir daug anglies turintis plienas. Geležies lydiniai paprastai pasižymi gera savybių pusiausvyra, įskaitant atsparumą karščiui ir korozijai, ilgaamžiškumą, stiprumą ir termoelastingumą. Nors jie nepasižymi ekstremaliomis titano pagrindu pagamintų superlydinių ar kitų aukštos temperatūros lydinių savybėmis, dėl jų sintezės paprastumo ir ekonomiškumo jie yra neįkainojami.
Kita svarbi aviacijos ir karinės pramonės lydinių klasė yra aliuminio lydiniai. Neapdoroto aliuminio svorio ir stiprumo santykis jau pats savaime yra įspūdingas. Pridėjus legiravimo elementų, tokių kaip varis, magnis, manganas, silicis, alavas, nikelis ir cinkas, šios savybės sustiprinamos, todėl aliuminio lydiniai puikiai tinka kariniams ir aviacijos reikmėms.
