鈦合金材料用于航空航天行業(yè)

每一次看到飛機(jī)都有個(gè)疑問：飛機(jī)到底是啥金屬材料做的？裝那么多人，那么多貨物，少則幾十噸，多則上百噸，為什么還能飛那么高？實(shí)在不可思議！

鈦合金材料怎么檢測呢，具體制樣方法是什么呢？

實(shí)在講，飛機(jī)、人造衛(wèi)星、登月艙、載人飛船等航天器的制造，離不開一種材料，那就是鈦合金。盡管鈦及鈦合金應(yīng)用的歷史不長，但由于獨(dú)特的性能，已經(jīng)獲得了“空間金屬”的稱號(hào)。超凡的重量輕、強(qiáng)度大、耐高溫特性，尤其適于制造飛機(jī)和各種航天器的零部件。目前為止，全世界上生產(chǎn)的鈦及鈦合金，大約有四分之三都是用在航空航天工業(yè)制造上的。

鈦在地殼中含量非常豐富，遠(yuǎn)高于銅、鋅、錫等常見金屬而排在第九位，大量存在于砂石，巖石和粘土中，豐富的含量為廣泛開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。

鈦合金因具有強(qiáng)度高、耐熱性高、耐蝕性好等特性而適用于航空航天領(lǐng)域。

檢測數(shù)據(jù)告訴我們，鈦合金的強(qiáng)度是鋁合金的1.3倍，鎂合金的1.6倍，不銹鋼的3.5倍，在金屬材料中遙遙領(lǐng)先無出其右。其良好的熱強(qiáng)度是更適合航空航天制造的又一特性，鈦合金的熱強(qiáng)度之高，可在450～500℃的溫度下長期工作，比鋁合金高幾百度。這一點(diǎn)是其他材料所不能及的?？垢g性好也是相當(dāng)突出，耐大氣腐蝕、耐堿、耐酸，對點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力相當(dāng)強(qiáng)。此外，間隙元素極低的鈦合金TA7，在-253℃下還能保持一定的塑性，低溫性能也是尤其的好。鈦合金在高溫時(shí)化學(xué)活性很高，易與空氣中的氫、氧等氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硬化層。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，彈性模量小。各種鈦合金導(dǎo)熱系數(shù)相比約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，比純鈦約下降了50％，導(dǎo)熱系數(shù)非常之小。這些都是作為航空航天制造的優(yōu)良特性。

按用途鈦合金分為：高強(qiáng)合金、耐熱合金、耐蝕合金、低溫合金和特殊功能合金等。

鈦合金主要用于飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)的制造，如鍛造鈦風(fēng)扇、壓氣機(jī)盤和葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、排氣裝置等零件，以及飛機(jī)的大梁隔框等結(jié)構(gòu)框架件。航天器主要利用鈦合金的高強(qiáng)度，耐腐蝕和耐低溫性能來制造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構(gòu)架和火箭殼體。在人造衛(wèi)星、登月艙、載人飛船和航天飛機(jī)上，則使用鈦合金板材焊接件。

近些年來，科學(xué)家們對鈦合金性能的研究工作，不斷取得突破性進(jìn)展。由原來最高工作溫度550℃～600℃，已提高到了1040℃。用鈦合金代替不銹鋼制造高壓壓氣機(jī)盤和葉片，可以減輕結(jié)構(gòu)重量。要知道，飛機(jī)每減輕重10%，可節(jié)省燃料4%。對火箭來說，每減輕1kg的重量，就可增加15km的射程。我們相信鈦合金的研究和發(fā)展仍存在非常大的空間，也必將成為航空航天制造發(fā)展的助力之一。

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