Pam mae'n rhaid i ni ddefnyddio Titanium Alloy Fel Deunydd Awyrennau Trafnidiaeth Awyr?

1. Cyflwyno Titaniwm

Yn 1948, defnyddiodd Cwmni DuPont Americanaidd y dull magnesiwm i gynhyrchu tons o sbwng titaniwm a oedd yn nodi dechrau cynhyrchu sbwng titaniwm yn ddiwydiannol. Defnyddir aloys Titanium yn eang mewn gwahanol feysydd oherwydd eu cryfder penodol uchel, ymwrthedd cyrydu da, ac ymwrthedd i wres uchel.　　 Mae Titanium yn gyffredin yng nghramen y ddaear, sy'n graddio'r nawfed mewn cynnwys, yn llawer uwch na metelau cyffredin fel copr, sinnc a tun. Mae Titanium yn bresennol yn eang mewn llawer o greigiau, yn enwedig tywod a chlai.

2.Nodweddion titaniwm

Cryfder uchel: 1.3 gwaith o aloi alwminiwm, 1.6 gwaith o aloi magnesiwm, 3.5 gwaith o ddur di-staen, hyrwyddwr ymhlith deunyddiau metel.

Cryfder thermol uchel: Mae'r tymheredd gweithredu sawl can gradd yn uwch na'r alwminiwm, a gall weithio am amser hir ar dymheredd o 450 i 500 o C.

Ymwrthedd cyrydu da: ymwrthedd i asid, ymwrthedd i alcali, ymwrthedd cyrydu atmosfferig, yn enwedig ymwrthedd cryf i lygru pitw a llygredd straen.

Perfformiad tymheredd isel da: Gall Titanium aloi TA7 gydag elfennau rhyng-gysylltiedig isel iawn gynnal rhywfaint o blaslrwydd ar -253°C.

Gweithgarwch cemegol uchel: Mae'r gweithgaredd cemegol yn uchel ar dymheredd uchel, ac mae'n adweithio'n hawdd â diffyg amynedd nwy fel hydrogen ac ocsigen yn yr aer i ffurfio haen galetaf.

Mae'r dargludedd thermol yn fach ac mae'r modws o elastigedd yn fach: mae'r dargludedd thermol tua 1/4 o nickel, 1/5 o haearn, ac 1/14 o alwminiwm. Mae dargludedd thermol gwahanol aloys titaniwm tua 50% yn is na'r titaniwm. Mae'r modwlws elastig o aloi titaniwm tua 1/2 o'r dur.

3.Dosbarthu a defnyddio aloys titaniwm

Gellir rhannu aloys Titanium yn aloys sy'n gwrthsefyll gwres, aloys cryfder uchel, aloys sy'n gwrthsefyll cyrydu (titaniwm-molybdenum, aloys titaniwm-palladium, etc. ), aloys tymheredd isel, ac aloys swyddogaethol arbennig (deunyddiau storio hydrogen titaniwm-haearn ac aloys cof titaniwm-nickel) Wait.　　 Er nad yw hanes titaniwm a'i aloys yn hir, ond oherwydd ei berfformiad gwell, mae wedi ennill llawer o deitlau anrhydeddus. Y teitl cyntaf a enillwyd yw "Metal Gofod". Mae'n olau o ran pwysau, yn gryf ac yn wrthwynebus i dymheredd uchel, ac mae'n arbennig o addas ar gyfer awyrennau gweithgynhyrchu a gwahanol ecraft y gofod. Ar hyn o bryd, defnyddir tua thri chwarter yr aloys titaniwm a ditaniwm a gynhyrchir yn y byd yn y diwydiant awyrofod. Mae llawer o rannau a ddefnyddiodd aloys alwminiwm yn wreiddiol wedi newid i aloys titaniwm.

4.Ceisiadau awyrofod aloys titaniwm

Defnyddir aloys Titanium yn bennaf mewn deunyddiau gweithgynhyrchu awyrennau a pheiriannau, megis cefnogwyr titaniwm wedi'u ffugio, disgiau cywasgu a llafnau, cylchoedd peiriannau, dyfeisiau blinder a rhannau eraill, yn ogystal â rhannau ffrâm strwythurol fel fframiau girder awyrennau. Mae'r llong ofod yn defnyddio cryfder penodol uchel, ymwrthedd cyrydu ac ymwrthedd tymheredd isel aloys titaniwm i weithgynhyrchu gwahanol longau pwyso, tanciau tanwydd, ffasgwyr, strapiau offerynnau, fframiau a silffoedd roced. Hefyd, mae lloerennau pridd artiffisial, modiwlau ysgyfaint, ecraft y gofod â chriw a gwennol gofod yn defnyddio rhannau o ddalen aloi titaniwm.　　Pam mae'n rhaid i ni ddefnyddio aloi titaniwm ar gyfer deunydd awyrennau trafnidiaeth awyr?　　 Ym 1950, defnyddiodd yr Unol Daleithiau hi am y tro cyntaf ar fombers ymladdwr F-84 fel cydrannau nad ydynt yn cario llwythi fel crysau gwres ffiws cefn, diffi niad gwynt, a gorchuddion cynffon. Ers y 1960au, mae'r defnydd o aloi titaniwm wedi symud o'r ffiws cefn i'r ffiws canol, gan ddisodli dur strwythurol yn rhannol er mwyn gwneud cydrannau pwysig sy'n cario llwythi fel prifathrawon, ffa pob a sleidiau fflap. Ers y 1970au, dechreuodd awyrennau sifil ddefnyddio aloys titaniwm mewn meintiau mawr. Er enghraifft, mae awyrennau teithwyr Boeing 747 yn defnyddio mwy na 3,640 cilogram o ditaniwm, sy'n cyfrif am 28% o bwysau'r awyren. Wrth ddatblygu technoleg prosesu, defnyddir llawer iawn o aloi titaniwm hefyd mewn rocedi, lloerennau artiffisial a llong ofod. Y mwyaf datblygedig yw'r awyren, y mwyaf titaniwm a ddefnyddir. Mae'r aloi titaniwm a ddefnyddir gan jetiau ymladdwr F-14A America yn cyfrif am tua 25% o bwysau'r awyren; mae jetiau ymladdwr F-15A yn cyfrif am 25.8%; mae jetiau ymladdwr Americanaidd y bedwaredd genhedlaeth yn defnyddio 41% o'r titaniwm, ac mae'r injan F119 yn defnyddio 39% o'r titaniwm. Yr awyren sydd â'r swm uchaf o ditaniwm.

5.Y rheswm pam mae aloi titaniwm yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn awyrennau

Mae cyflymder uchaf awyrennau modern wedi cyrraedd mwy na 2.7 gwaith cyflymder y sain. Bydd hedfan cyflym o'r fath yn achosi i'r awyren rwbio yn erbyn yr aer a chynhyrchu llawer o wres. Pan fydd y cyflymder hedfan yn cyrraedd 2.2 gwaith cyflymder y sain, ni all yr alwminiwm ei wrthsefyll. Rhaid defnyddio aloi titaniwm sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel. Pan fydd cymhareb byrdwn i bwysau'r injan aero yn cynyddu o 4-6 i 8-10, ac mae tymheredd y cywasgydd yn cynyddu o 200-300°C i 500-600°C, rhaid newid y disgiau cywasgu pwysedd isel gwreiddiol a'r llafn a wnaed o alwminiwm i aloi Titanium. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae gwyddonwyr wedi gwneud cynnydd newydd yn barhaus yn yr ymchwil ar briodweddau aloys titaniwm. Mae gan yr aloi titaniwm gwreiddiol sy'n cynnwys titaniwm, alwminiwm a fanadiwm dymheredd gweithredu uchaf o 550°C i 600°C, tra bod gan yr alwminiwm titaniwm sydd newydd ei ddatblygu (TiAl) dymheredd gweithredu uchaf o 1040°C. Gall defnyddio aloi titaniwm yn hytrach na dur di-staen i weithgynhyrchu disgiau cywasgu pwysedd uchel a llafnau leihau pwysau strwythurol. Gall pob gostyngiad o 10% mewn pwysau yn yr awyren arbed 4% o danwydd. Ar gyfer y roced, gall pob gostyngiad o 1kg mewn pwysau gynyddu'r ystod o 15km.

6.Dadansoddiad o nodweddion peiriannu aloi titaniwm

Yn gyntaf, mae dargludedd thermol aloi titaniwm yn isel, dim ond 1/4 o ddur, 1/13 o alwminiwm, ac 1/25 o gopr. Oherwydd y gwres araf yn y gylchfa dorri, nid yw'n ffafriol i'r cydbwysedd gwres. Yn ystod y broses dorri, mae'r effaith ar wasgaru gwres ac oeri yn wael iawn, ac mae'n hawdd ffurfio tymheredd uchel yn y gylchfa dorri. Ar ôl prosesu, mae dadffurfio ac ail-rwymo'r rhannau yn fawr, gan achosi i'r torque offer torri gynyddu a'r traul arloesol yn gyflym. Mae'r gwydnwch yn cael ei leihau. Yn ail, mae dargludedd thermol isel aloi titaniwm yn gwneud y gwres torri'n anodd ei wasgaru mewn ardal fach ger yr offeryn torri. Mae'r ffrithiant o wyneb y hyrddod yn cynyddu, nid yw tynnu sglodion yn hawdd, ac mae torri gwres yn anodd ei wasgaru, sy'n cyflymu traul yr offeryn. Yn olaf, mae gan aloys titaniwm weithgarwch cemegol uchel ac maent yn hawdd ymateb gyda deunyddiau offer pan gânt eu prosesu ar dymheredd uchel, ffurfio diddymiad a gwasgariad, gan achosi glynu, llosgi a thorri'r cyllell.