1.1 Преглед на развитието на високотемпературни титанови сплави в Съединените щати
През 1954 г. Съединените щати разработват първата в света високотемпературна титанова сплав: TC4 (номинална композиция Ti -6 al -4 V), която отвори изследователския процес на високотемпературни титанови сплави. След това са разработени и изследвани много други високотемпературни титанови сплави въз основа на TC4. TC4 сплавта добавя -Стабилизиращ елемент Al и -стабилизиращ елемент V към титановата матрица и получава микроструктура, в която фазата и фазата съвместно съществуват. Той има добри механични свойства и висока температурна съпротивление и други всеобхватни свойства и се използва в структурни компоненти и устойчиви на високи температури компоненти. Максималната работна температура на TC4 е 350 градуса. В последващото развитие, поради все по -високите изисквания за материалите в авиационното поле, недостатъците на производителността на TC4: недостатъчна топлинна устойчивост, лоша студена работоспособност, сложен процес на подготовка, лоша втвърдяване и т.н., не са достатъчни, за да подкрепят приложението му в полето за авиация.
Поради горните причини, през 60 -те години на миналия век, САЩ разработиха титанови сплави с по -високи работни температури: Ti -6246 и Ti -6242, повишавайки работната температура до около 450 градуса. През 70 -те години на миналия век Съединените щати ефективно подобряват якостта на пълзене и силата на умора на титановите сплави, като добавиха Si елементи към сплавта и разработиха Ti -6242 S сплав с температура на обслужване над 500 градуса. През 80 -те години САЩ разработиха Ti -1100 сплав с по -висока висока температурна устойчивост, която има добро приложение в авиационните самолети.
1.2 Преглед на развитието на високотемпературни титанови сплави в Обединеното кралство
След като Съединените щати разработиха TC4, Обединеното кралство не изостава и последователно разработи поредица от Титанови сплави. През 50 -те години на миналия век Обединеното кралство разработи IMI550 титанов сплав, която повишава високата си температурна устойчивост до повече от 400 градуса, като добави SI елементи към сплавта, а якостта на високата си температура също е с 10% по -висока от TC4. През 60 -те години Обединеното кралство разработи сплави IMI679 и IMI685, със състави на сплав от Ti -2 al -11 sn -5 zr -1 mo -0. 2SI и Ti -6 al -5 zr -0. 5mo -0. 25si. Тези две сплави имат ниско съдържание на молибден. В сравнение с TC4, якостта на пълзене на тези две сплави е значително подобрена. По отношение на работната температура работна температура на IMI679 достига 450 градуса; Работната температура на IMI685 надвишава 500 градуса. Свойствата за заваряване и обработка на сплав IMI685 са добри, което е благоприятно за неговото приложение в авиационното поле.
През 70-те и 80-те години на базата на сплавта Ti-al-Sn-Zr-Mo-Nb-Si, Великобритания разработи сплави IMI829 и IMI834, за да подобри силата на умората на сплавта, с максимална работна температура от 600 градуса. Чрез усъвършенстване на макро и микро структурите, тези две сплави значително подобряват якостта на пълзене и устойчивостта на окисляване. След обработка на разтвора, микроструктурата на IMI829 сплав се трансформира в малко количество трансформационна микроструктура и фаза във формата на игла, което подобрява якостта на пълзене и здравината на счупването на сплавта; След + обработка на разтвор, микроструктурата на сплавта IMI834 се трансформира в микроструктура с форма на иглата и малко количество първична фаза, което подобрява якостта на умора и якостта на пълзене на сплавта.
1.3 Развитие на руски високотемпературни титанови сплави
Въз основа на опита на Съединените щати и Обединеното кралство, Русия независимо разработи и произвежда BT 3-1 високотемператураТитанова сплав. BT 3-1 добавя два евтектоидни елемента, стабилизиращи елемента, Cr и Fe, за да се укрепи фазата и фазата. Максималната работна температура може да достигне 450 градуса, а неговата топлинна якост и средна температура са сравнително високи. През 1958 г. Русия разработва сплави BT8 и BT9, което ефективно подобрява тяхната топлинна устойчивост. Номиналният състав на сплав BT8 е ti -6. 5Al -3. 5MO -0. 2SI, който принадлежи към серията Ti-Al-Mo-Si + тип мартензитенна. Топлинната якост и топлинната устойчивост на BT8 са значително подобрени в сравнение с BT 3-1 и може да работи дълго време в незащитена среда. Температурата на използване на сплав BT9 може да достигне 500 градуса. В ранния етап на изследването той съдържа SN елемент, който по -късно беше заменен с ZR елемент. Якостта на пълзене и якостта на издръжливост на сплав BT9 са значително подобрени. BT8 и BT9 имат много приложения главно в компресори.
Впоследствие Русия разработи BT18 близо до сплав. BT18 съдържа следа от фаза и може да се използва за кратко време на 8 0 0 градус или за дълго време на 550-600 степен. Неговата якост на пълзене и пластичност са леко недостатъчни в сравнение с подобни сплави. Въз основа на BT18 съдържанието на AL елемент се намалява и ZR се заменя с SN за получаване на сплав BT18Y. След подобрение се подобряват термичната стабилност, здравината на въздействието и якостта на пълзене на сплавта. Въпреки това, неговите моментални свойства на опън са леко намалени при високи температури. Сплавта BT36, разработена от Русия, е най-устойчивата на топлина титанова сплав, а температурата му на обслужване може да достигне 600 градуса. Въз основа на BT18Y 1% NB се заменя с 5% W. В сравнение с NB, W има по -висока точка на топене и по -голяма граница на пълзене. В сравнение с BT18Y, цялостната работа на BT36 е значително подобрена и се използва широко в части, свързани с двигателя на самолета. Сега, изследванията на титанови сплави с добавянето на (0,7%-5. 0%) W елемент се превърна в нова тенденция във високотемпературните титанови сплави на Русия.
