Stádas forbartha cóimhiotail tíotáiniam ard-neart agus ard-leaisteachais

Stádas forbartha cóimhiotail tíotáiniam ard-neart agus ard-leaisteachais

Bíonn tionchar ag neart toraidh agus modalás leaisteach ar chumas dífhoirmithe leaisteacha ábhair miotail, agus is gnách go mbíonn teorainn leaisteach (ε0.2) na líne teanntachta níos lú ná 1%. Tá neart an chóimhiotail tíotáiniam traidisiúnta sa raon 400 ~ 1500 MPa de réir ghrád an chóimhiotail, tá an modalás leaisteach idir 50 ~ 120 GPa, atá i bhfad níos ísle ná cruach (thart ar 210 GPa), agus tá an cumas dífhoirmithe leaisteach thart dhá oiread cruach. Tá cumas dífhoirmithe leaisteacha den scoth ag cóimhiotal tíotáiniam mar gheall ar a neart ard agus a modal íseal leaisteacha, agus úsáidtear go forleathan é sa réimse aeraspáis.

Sna 1950idí, d’úsáid na Stáit Aontaithe boltaí cóimhiotal tíotáiniam TI-6AL-4V den chéad uair ar an mbuamadóir B-52, ag oscailt cur i bhfeidhm dúntóirí cóimhiotail tíotáiniam sa réimse aeraspáis. Le riachtanais éadroma leanúnacha aeraspáis agus airm, tá cóimhiotail tíotáiniam éadrom, ard-neart agus ard-leaisteachais curtha i bhfeidhm i ndúntóirí de réir a chéile tar éis cruach traidisiúnta 30CrMosia a fheabhsú, ag cur sábháilteacht agus iontaofacht an trealaimh chun cinn. Cóimhiotail tíotáiniam α + β agus β a úsáidtear go coitianta faoi láthair, mar Ti-6Al-4V, Ti-3Al-5Mo-4.5V, Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al agus Ti-15Mo-3Al- 2.7Nb-0.3Si (β 21S), srl., Is é an neart teanntachta go bunúsach ná leibhéal 1000 MPa.

Ó na 1970idí i leith, tá McDonnell Douglas ag úsáid TI-13V-11CR-3AL chun spriongaí aerárthaí sibhialta a mhonarú, cruach an earraigh a athsholáthar agus meáchan a laghdú 70%. Níos déanaí, thosaigh Lockheed, Boeing agus Airbus ag úsáid ábhair cóimhiotal β-tíotáiniam chun comhpháirteanna earraigh a dhéanamh, mar shampla glais fearas tuirlingthe, filleadh hiodrálach, agus rialú aerárthaí. Is iad cóimhiotail tipiciúla Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn agus Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (β-C), agus tá a modal leaisteacha thart ar 104 GPa. Is é an neart teanntachta 1300 ~ 1450 MPa.

Is iad na brandaí tipiciúla a úsáidtear sa tSín ná TB2, TB3 agus TB5. Faoi láthair, is gnách go nglacann α + β agus cóimhiotail tíotáiniam de chineál β a úsáidtear le haghaidh spriongaí agus dúntóirí struchtúr dhá chéim α + β chun neart ard a fháil. Ag an am céanna, tá an modal elasticachta (90 ~ 120 GPa) níos airde freisin, agus airíonna leaisteacha níos ísle mar thoradh air. Dá bhrí sin, tá sé deacair riachtanais aerárthaí ardteicneolaíochta a chomhlíonadh maidir le hábhair ard-neart agus ard-leaisteacha. Mar ábhar speisialta seamanna, baineadh úsáid fhorleathan as cóimhiotal β-cineál Ti-45Nb i dtáirgí aeraspáis sa bhaile agus thar lear. Tá buntáistí ag an gcóimhiotal le modalás íseal leaisteach, plaisteacht mhaith, agus foirmiúlacht mhaith oibre fuar, ach tá an neart, go háirithe neart an toraidh, íseal, agus tá an neart agus na hairíonna leaisteacha comhoiriúnach go dona.

Ó na 1990idí, d’fhonn modal leaisteach cóimhiotail tíotáiniam leighis a laghdú, forbraíodh sraith de chóimhiotail tíotáiniam de chineál β metastable leaisteacha íseal, mar Ti-29NB-13Ta-4.6Zr agus Ti-35NB-5Ta-7Zr , srl., chun airíonna leaisteacha níos fearr a fháil. Forbraíodh an cóimhiotal tíotáiniam seo don réimse míochaine, áfach. Tá neart cóimhiotal tíotáiniam íseal, agus tá sé deacair na riachtanais ard-neart agus leaisteachais ard cóimhiotal tíotáiniam a chomhlíonadh maidir le dúntóirí eitlíochta agus spriongaí. I 2003, d’fhorbair Institiúid Taighde Lárnach Toyota na Seapáine cóimhiotal tíotáiniam ilfheidhmeach (miotal rubair) le hairíonna cuimsitheacha den scoth. Is é an comhdhéanamh tipiciúil ti-23nb -0.7 ta-2zr -1.2 2o (codán adamhach%). Déantar an cóimhiotal a dhífhoirmiú trí rolladh fuar 90%. Is féidir leis an neart cúil 1200 MPa a bhaint amach, is é 55 GPa an modal leaisteacha, agus is féidir leis an teorainn leaisteach thart ar 2.5% a bhaint amach. Taispeánann sé meaitseáil den scoth le neart ard agus leaisteachas ard. Tá leaisteachas leanúnach ag an gcóimhiotal i raon teochta leathan.

Taispeánann an cóimhiotal cineál β metastable Ti-24Nb-4Zr-8Sn (Ti-2448) a d’fhorbair Institiúid Ábhair Mhiotail Acadamh Eolaíochtaí na Síne airíonna leaisteacha den scoth, agus a modal leaisteacha chomh híseal le 42 GPa agus brú leaisteach mar ard mar 3.3%. Tar éis cóireála ag dul in aois tuaslagáin, tá meaitseáil ard-neart agus ard-elasticity aige freisin. Is ionadaithe tipiciúla iad miotail rubair agus TI-2448 de chóimhiotail tíotáiniam ard-neart agus ard-leaisteachais. Taispeánann sé seo gur féidir le cóimhiotail tíotáiniam meaitseáil ard-neart agus ard-leaisteachais a bhaint amach. Braitheann a fheidhmíocht den scoth ar dhearadh comhpháirteanna seiftiúil agus teicneolaíocht ullmhúcháin iomchuí.

Nicole