יישום של סגסוגות טיטניום בטמפרטורה גבוהה

מבוא

סגסוגות טיטניום בטמפרטורה גבוהה היו בשימוש נרחב במנועי תעופה בשל חוזק תרמי מעולה וחוזק ספציפי גבוה. סגסוגות טיטניום בטמפרטורה גבוהה משמשות בעיקר במאווררים ומדחסים של מנועי אוויר, כגון דיסקים מדחסים, להבים, נווטים, טבעות חיבור וכו'. החלפת סגסוגת העל המקורית על בסיס ניקל בסגסוגות טיטניום יכולה להפחית את משקל המדחס ב-30 אחוז -35 אחוז . שיעור הטיטניום המשמש במנועי תעופה מתקדמים זרים מגיע ל-25-39 אחוזים. לדוגמה, תכולת סגסוגת הטיטניום במנוע ה-F100 מהווה 25 אחוזים ממשקל המנוע הכולל, מנוע ה-V2500 הוא 31 אחוזים, ומנוע ה-F119 הוא 39 אחוזים. הדרישה לפיתוח של מנועי תעופה בעלי ביצועים גבוהים הובילה לפיתוח סגסוגות טיטניום בטמפרטורה גבוהה, וטמפרטורת הפעולה עלתה בהדרגה, מ-400 מעלות המיוצגת על ידי סגסוגת Ti-6Al-4V ב שנות ה-50 עד 600 מעלות המיוצגות על ידי סגסוגת IM834. מעל 600 מעלות, הירידה החדה בעמידות לזחילה ועמידות חמצון בטמפרטורה גבוהה הם שני המכשולים העיקריים המגבילים את הפיתוח של סגסוגות טיטניום לטמפרטורות גבוהות יותר. לכן, 600 מעלות נחשבת לטמפרטורת "המחסום התרמי" לפיתוח סגסוגות טיטניום. במהלך השנים, על מנת לענות על הצרכים של מנועי תעופה בעלי ביצועים גבוהים, ייחסו מדינות מפותחות בתעשיית התעופה כמו אירופה, אמריקה ורוסיה חשיבות רבה למחקר ופיתוח של סגסוגות טיטניום בטמפרטורה גבוהה, ובאופן רצוף. פיתח סגסוגות טיטניום בטמפרטורה גבוהה בשימוש ב-350-600 מעלות. ברית המועצות לשעבר פיתחה סגסוגות טיטניום של BT6, BT3-1, BT18, BT9 ועוד בשנות ה-50 המאוחרות, ופיתחה סגסוגות BT18 ו-BT25 בשנות ה-60 וה-70. מאז, על מנת לשפר את הביצועים וחיי העבודה של סגסוגות טיטניום בטמפרטורה גבוהה, סגסוגות טיטניום בטמפרטורה גבוהה של BT18y, BT25y, BT8M, BT8-1 ו-BT8M משופרים ומפותחים על בסיס הסגסוגת המקורית . בשנים האחרונות פותחה סגסוגת טיטניום BT36, המשמשת במנועים HKB, IIC90A ומנועים אחרים בהתאמה. באופן דומה, ארצות הברית משתמשת גם ב-Ti64, Ti811, Ti6242 ובסגסוגות טיטניום אחרות במנועים מתקדמים כגון JT90 ו-F-110, בהתאמה.


אולי גם תרצה

שלח החקירה