1.1 Översikt över utvecklingen av titanlegeringar med högtemperatur i USA
1954 utvecklade USA världens första titanlegering med högtemperatur: TC4 (Nominell komposition Ti -6 Al -4 V), som öppnade forskningsprocessen för titanlegeringar med högtemperatur. Efter det utvecklades många andra titanlegeringar med högtemperatur och forskade på basis av TC4. TC4 -legering lägger -stabiliserande element al och -stabiliserande element V till titanmatrisen och erhåller en mikrostruktur i vilken fas och fas samexisterar. Den har goda mekaniska egenskaper och hög temperaturbeständighet och andra omfattande egenskaper och används i strukturella komponenter och högtemperaturresistenta komponenter. Den maximala driftstemperaturen för TC4 är 350 grader. I den efterföljande utvecklingen, på grund av de allt högre kraven för material inom luftfartsfältet, räcker inte prestanda nackdelarna med TC4: otillräcklig värmemotstånd, dålig förkylning, komplex beredningsprocess, dålig härdbarhet etc.
Av ovanstående skäl utvecklade USA på 1960 -talet titanlegeringar med högre arbetstemperaturer: ti -6246 och ti -6242, vilket höjde arbetstemperaturen till cirka 450 grader. På 1970 -talet förbättrade USA effektivt krypstyrkan och trötthetsstyrkan hos titanlegeringar genom att tillsätta Si -element till legeringen och utvecklade Ti -6242 S -legering med en servicemperatur på mer än 500 grader. På 1980 -talet utvecklade USA ti -1100 -legering med högre hög temperaturmotstånd, som har en bra tillämpning i luftfartyg.
1.2 Översikt över utvecklingen av titanlegeringar med högtemperatur i Storbritannien
Efter att USA utvecklade TC4, slog Storbritannien inte efter och utvecklade successivt en serie av titanlegeringar. På 1950 -talet utvecklade Storbritannien IMI550 titanlegering, vilket ökade dess höga temperaturbeständighet mot mer än 400 grader genom att lägga till SI -element till legeringen, och dess höga temperaturstyrka var också 10% högre än TC4. På 1960 -talet utvecklade Storbritannien IMI679 och IMI685 -legeringar, med legeringskompositioner av ti -2 al -11 Sn -5 zr -1 mo {12}}. 2si och och Ti -6 al -5 zr -0. 5mo -0. 25Si. Dessa två legeringar har innehåll med låg molybden. Jämfört med TC4 har krypstyrkan hos dessa två legeringar förbättrats kraftigt. När det gäller driftstemperatur når driftstemperaturen för IMI679 450 grader; Driftstemperaturen på IMI685 överstiger 500 grader. Svets- och bearbetningsegenskaperna för IMI685 -legering är bra, vilket bidrar till dess tillämpning inom flygfältet.
På 1970- och 1980-talet, baserat på TI-AL-SN-ZR-MO-NB-SI-legeringen, utvecklade Storbritannien IMI829 och IMI834-legeringar för att förbättra trötthetsstyrkan hos legeringen, med en maximal driftstemperatur på 600 grader. Genom att förfina makro- och mikrostrukturerna har dessa två legeringar förbättrat krypstyrkan kraftigt. Efter lösningsbehandling förvandlas mikrostrukturen för IMI829-legering till en liten mängd transformationsmikrostruktur och nålformad fas, vilket förbättrar legeringens krypstyrka och sprickning; Efter + lösningsbehandling omvandlas mikrostrukturen för IMI834-legering till nålformad transformationsmikrostruktur och en liten mängd primär fas, vilket förbättrar legeringens trötthetsstyrka och krypstyrka.
1.3 Utveckling av ryska högtemperaturtitanlegeringar
Baserat på USA: s erfarenhet och Storbritannien utvecklade och tillverkade Ryssland oberoende av Bt 3-1 Högtemperaturtitanlegering. Bt 3-1 lägger till två eutektoid -stabiliserande element, CR och Fe, för att stärka fasen och fasen. Den maximala driftstemperaturen kan nå 450 grader, och dess termiska styrka och medium-temperaturstyrka är relativt hög. 1958 utvecklade Ryssland BT8- och BT9 -legeringar, vilket effektivt förbättrade deras värmebeständighet. Den nominella sammansättningen av Bt8-legering är ti -6. 5al -3. 5mo -0. 2SI, som tillhör Ti-al-MO-SI-serien + typ martensitisk legering. Den termiska styrkan och värmemotståndet för BT8 förbättras kraftigt jämfört med Bt 3-1, och det kan fungera länge i en oskyddad miljö. Användningstemperaturen för BT9 -legering kan nå 500 grader. I det tidiga stadiet av forskningen innehöll det SN -element, som senare ersattes av ZR -element. Krypstyrkan och uthållighetsstyrkan hos BT9 -legering har förbättrats kraftigt. BT8 och BT9 har många applikationer främst i kompressorer.
Ryssland utvecklade därefter BT18 nära legering. BT18 innehåller en spårmängd fas och kan användas under en kort tid vid 8 0 0 examen eller under en lång tid på 550-600 examen. Dess krypstyrka och plasticitet är något otillräckliga jämfört med liknande legeringar. På grundval av BT18 reduceras innehållet i Al -elementet och ZR ersätts av SN för att erhålla BT18Y -legering. Efter förbättring förbättras den termiska stabiliteten, påverkan och krypstyrkan hos legeringen. Emellertid reduceras dess omedelbara dragegenskaper något vid höga temperaturer. BT36-legeringen som utvecklats av Ryssland är den mest värmebeständiga titanlegeringen, och dess servicetemperatur kan nå 600 grader. På grundval av BT18Y ersätts 1% Nb av 5% W. Jämfört med Nb har W en högre smältpunkt och högre krypgräns. Jämfört med BT18Y har den omfattande prestanda för BT36 förbättrats kraftigt och den används allmänt i flygmotorrelaterade delar. Nu har forskningen om titanlegeringar med tillägg av (0,7%-5. 0%) W-element blivit en ny trend i Rysslands högtemperaturtitanlegeringar.
