钛合金在航空上有哪些优势
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/29 00:57:24
钛合金在航空上有哪些优势
钛合金在航空上有哪些优势
钛合金在航空上有哪些优势
钛合金的应用决定于钛及钛合金的特点和对产品的要求.概括起来,钛及钛合金的特点有如下[1～4].
①钛的密度小、比强度高.钛的密度为4510kg／m^3,介于铝(2700kg／m^3)和铁(7600kg／m^3)之间.钛合金的比强度高于铝合金和钢.
②钛合金的工作温度范围较宽,低温钛合金在-253℃还能保持良好的塑性,而耐热钛合金的工作温度可达550℃左右,其耐热性明显高于铝合金和镁合金,如果克服了550℃以上的氧化污染问题,其使用温度还可能进一步提高.
③钛及钛合金还具有优良的抗蚀性,特别是在海水和海洋大气环境中抗蚀性极高,这使其在应用于舰艇和水上飞机上时具有很大的竞争优势；钛在各种浓度的硝酸、铬酸中都很稳定,温度升高,反应也慢.此外纯钛在碱溶液中和大多数有机酸和化合物中的抗蚀性也很高；而且,钛的腐蚀性能的突出特直是不发生居部腐蚀和晶间腐蚀,一般为均匀腐蚀.
④钛的化学活性很高,极易受氢、氧、氮的污染,难以冶炼和加工,使得生产成本较高.
⑤导热性差(只有铁的1／5,铝的1／3),摩擦系数大(0．42),抗磨性也较差,故在切削加工时,容易使工件及刀具温度升高,造成粘刀,降低刀具寿命,故切削加工性差.
⑥弹性模量低,影响构件的刚度,也使细长构件的使用受到限制,不过在某些情况下,也可利用钛的σs／E比值大的特点制作弹性元件.
目前钛合金的主要用途可大致分为三类,即喷气发动机、航空构架和工量应用.不同用途对产品的要求有不同的侧重点.
例如,喷气式发动机的要求主要集中在高温抗拉强度、蠕变强度和高温下的稳定性,第二位的性能考虑则是疲劳强度和断裂韧性.航空构架则是要求高抗拉强度并结合有良好的疲劳强度和断裂韧性.制造构件的难易也是一个重要的考虑.