Geschichte der Entwicklung von Titanlegierungen

Titanlegierung ist ein neues wichtiges Strukturmaterial, das in der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet wird. Das spezifische Gewicht, die Festigkeit und die Verwendungstemperatur liegen zwischen Aluminium und Stahl, sind jedoch höher als die Festigkeit und weisen eine hervorragende Beständigkeit gegen Meerwasserkorrosion und eine Leistung bei extrem niedrigen Temperaturen auf.
1950 verwendeten die Vereinigten Staaten erstmals den Jagdbomber F-84 als Hitzeschild für den hinteren Rumpf, Luftführungshaube, Heckabdeckung und andere gewaltfreie Komponenten. Die Verwendung von Titanlegierungen begann in den 60er Jahren vom hinteren bis zum mittleren Rumpf und ersetzte teilweise Abstandshalter, Träger, Klappenschienen und andere wichtige tragende Komponenten für die Herstellung von Baustahl.
Die Menge an Titanlegierung, die in Militärflugzeugen verwendet wird, stieg schnell an und erreichte 20% bis 25% des Gewichts der Flugzeugstruktur. Seit den 1970er Jahren verwendeten zivile Flugzeuge eine große Anzahl von Titanlegierungen, wie beispielsweise Boeing 747-Flugzeuge mit einem Titanvolumen von mehr als 3640 kg. Flugzeuge mit einem Mach von weniger als 2,5 verwenden Titan hauptsächlich als Ersatz für Stahl, um das strukturelle Gewicht zu reduzieren. Beispielsweise machte das US-amerikanische Hochgeschwindigkeits-Aufklärungsflugzeug SR-71 in großer Höhe (fliegendes Mach 3, Flughöhe von 26.212 Metern) Titan 93% des Gewichts der Flugzeugstruktur aus, das als "Volltitan" -Flugzeug bekannt ist .
Wenn das Schubverhältnis des Flugmotors von 4 auf 6 auf 8 auf 10 steigt und die Druckkompressorauslasstemperatur entsprechend von 200 auf 300 ° C auf 500 auf 600 ° C ansteigt, müssen die ursprünglichen Niederdruckkompressorscheiben und -schaufeln aus Aluminium umgerüstet werden auf Titanlegierung oder Titanlegierung anstelle von Edelstahl zur Herstellung von Hochdruckkompressorscheiben und -schaufeln, um das Strukturgewicht zu reduzieren.
In den 1970er Jahren machte die Menge an Titanlegierung in Flugmotoren im Allgemeinen 20% bis 30% des Gesamtgewichts der Struktur aus, die hauptsächlich bei der Herstellung von Kompressorkomponenten wie dem Schmieden von Titanventilatoren, Kompressorscheiben und -schaufeln sowie Titanguss verwendet wurde Kompressorkasten, Zwischenkasten, Lagergehäuse und so weiter.
Das Raumschiff verwendet hauptsächlich die hohe Festigkeit der Titanlegierung, die Korrosionsbeständigkeit und die Niedertemperaturbeständigkeit, um eine Vielzahl von Druckbehältern, Kraftstofftanks, Befestigungselementen, Instrumentenbändern, Rahmen und Raketenhülsen herzustellen. Künstliche Erdsatelliten, Mondmodule, bemannte Raumfahrzeuge und Raumfähren verwenden ebenfalls Schweißteile aus Titanblech.