船用钛合金与航空钛合金的使用性能差异

目前我国船用钛合金与航空钛合金已经形成特色鲜明、较为系统的合金体系.本文针对船用钛合金与航空钛合金的使用工况特点,分析了合金使用性能的差异,介绍了典型船用钛合金、航空钛合金的性能与应用情况,以及主要的发展方向.     

中航工业北京航空材料研究院先进钛合金航空科技重点实验室

正中航工业北京航空材料研究院先进钛合金航空科技重点实验室于2011年11月17日设立,实验室下设飞行器钛合金材料与应用技术、发动机钛合金材料及应用技术、特种,功能钛合金材料及特种工艺3个研究方向,每个研究方向包括4~6个主要研究内容,覆盖了航空钛合金材料及其应用技术领域。实验室具备不同强度级别钛合金、高温钛合金、阻燃钛合金、钛铝系金属间化合物、SiC纤维增强钛基复合材料及多种特种/功能钛合金的研发和制备能力。实验室主要承担国防科技与航空科技发展以     

航空用钛合金的发展现状及建议

<正>近年来,航空用钛合金在国家需求的背景下发展迅速。二代机用钛用量不超过2%,三代机钛合金用量就迅速升到了15%。钛合金在航空领域的需求,一定程度上促成了目前我国钛合金需求量大、发展迅速的现状。     

“航空钛合金技术发展论坛”在北京成功召开

2010年4月7日，“航空钛合金技术发展论坛”在北京成功召开。本次论坛也是2011年第12届世界钛会系列活动之一。来自航空、航天、船舶等国防工业部门以及高校共31家单位的100多名代表出席了论坛。论坛以航空钛合金技术为纽带，把业内专家、用户和供应商聚集在一起，就业内共同关心的热点展开研讨，交流成果。     

航空发动机用关键钛合金部件先进设计及制造技术

钛合金具有优异的各项性能,在航空发动机的关键部件中得到了重要应用。通过介绍世界知名飞机发动机制造公司的钛合金宽弦风扇叶片设计及制造技术、钛合金整体叶盘和叶环设计及制造技术以及钛合金机匣精密成型设计及制造技术的发展现状,指出钛合金宽弦风扇及整体叶盘、整体叶环制备技术和钛合金机匣精密成型技术是我国新型高性能航空发动机开发所必需掌握的关键技术,应当尽早突破。     

粉末冶金钛合金的应用现状

简要介绍了粉末冶金钛合金的特性,从应用的角度总结了粉末冶金钛合金的材料体系,主要技术和产品的发展现状和趋势,回顾了粉末冶金钛合金在航空、航天、航海、汽车工业、医疗及生物、储氢合金等方面的应用。最后针对国内粉末冶金钛合金的市场发展和需求,讨论分析了国内粉末冶金钛合金材料的发展重点和方向。     

航空发动机钛燃烧及阻燃钛合金

介绍了航空发动机钛燃烧事故，以及钛合金燃烧试验，阻燃性能测试方法和太合金在国内外的研究和应用，并对国内外后的发展提出了一些建议。     

高推重比航空发动机用新型高温钛合金研究进展

综述了我国航空发动机用高温钛合金材料体系的发展状况。针对未来高推重比航空发动机对新型轻质耐高温结构材料的需求,重点介绍了TiAl合金和SiC纤维增强钛基复合材料2种关键的新型高温钛合金国外研究进展和应用情况。目前我国航空发动机主要应用的是α+β型钛合金,工作温度均在500℃以下,在更高温度使用的近α型钛合金(如600℃高温钛合金)尚处于研发阶段。国外对TiAl合金的研究已近20年,在航空发动机领域已公开报导了10多种TiAl零部件,并且完成了地面装机试验,试验结果非常理想。SiCf/Ti复合材料在航空发动机上的典型应用是叶环类和轴类零件,美、英等国均研制出了多个零部件,并进行了发动机考核试验。TiAl和SiCf/Ti复合材料将是新一代高推重比航空发动机用的2种关键结构材料。     

钛合金焊接的研究进展

钛合金广泛应用于航空、军事、化工、造船等领域.分析了钛合金的焊接性,综述了钛合金焊接研究的现状,分析了焊接条件对钛合金的焊接组织与性能的影响,并对钛合金焊接的未来发展方向提出了建议.     

钛合金铸件精密成形理论与技术研究进展

由于航空、航天用零部件对材料比强度有很高的要求,因此钛合金作为一种高比强合金在航空、航天领域的应用越来越多,而且这类零部件常采用薄壁复杂结构。若采用水冷坩埚方式熔炼钛合金,会导致钛合金熔体流动性差,因此,离心铸造方法已成为钛合金薄壁复杂铸件精密成形的主要方法。介绍了离心场下钛合金铸件精密铸造成形理论及技术的发展过程,在此基础上总结了离心场下钛合金熔体的充型、凝固行为及铸件缺陷形成规律,提出了立式离心铸造技术改进方案,并对未来离心场下成型理论与技术的发展提出了展望。     

Titanium alloy production technology,market prospects and industry development

Titanium alloy with a low density, high specific strength, corrosion resistance and good process performance, is the ideal structural materials for the aerospace engineering. Based on the microstructure of titanium alloys, it can be divided into α-type titanium alloys (heat-resistant titanium alloys), β-type titanium alloys and α + β-type titanium alloys. The research scopes also include the fabrication technology of titanium alloys, powder metallurgy, rapid solidification technology, and other military and civilian applications of titanium alloys. Titanium and its alloys have become the ideal structural materials used for the fuselage, and accounted for a significant part of the structural quality in most military aircrafts. Titanium’s future market expectations need to be considered in the macro level market. Apart from the supply and demand trends of titanium market, it is necessary to consider the impact of technological innovations that can help to reduce the cost of titanium production.     

钛合金焊接冷裂倾向评价研究现状及研究思路展望

从钛合金的大规模应用前景和钛合金焊接性的角度阐述了评价钛合金焊接冷裂纹问题的重要性。概述了常用的焊接冷裂倾向评价方法与钛合金冷裂倾向评价的研究现状，讨论了现有的钛合金冷裂倾向评价结果的实用性，提出了一条适合钛合金的冷裂倾向评价的研究思路。      

生物医学钛合金的研究现状及发展趋势

本文在回顾生物医学钛合金发展历史的基础上 ,综述了国外近年来新开发的生物医学钛合金的组成及性能 ,提出了我国生物医学钛合金的发展方向。     

生物医用超弹性β型钛合金研究现状

新型β钛合金具有良好的耐磨性和力学性能、高抗腐蚀性以及优良的生物相容性,因而在生物医学领域得到了越来越广泛的应用.综述了钛合金的发展阶段及新型超弹性β钛合金的研究发展状况和最新进展,探讨了几种热处理工艺对钛合金超弹性的影响,介绍了几种钛合金表面改性方法,结合我国研究现状提出了新型超弹性β钛合金存在的问题,展望了其研究发展方向.     

Recent research and development in titanium alloys for biomedical applications and healthcare goods

Nb, Ta and Zr are the favorable non-toxic alloying elements for titanium alloys for biomedical applications. Low rigidity titanium alloys composed of non-toxic elements are getting much attention. The advantage of low rigidity titanium alloyfor the healing of bone fracture and the remodeling of bone is successfully proved by fracture model made in tibia of rabbit. Ni-free super elastic and shape memory titanium alloys for biomedical applications are energetically developed. Titanium alloys for not only implants, but also dental products like crowns, dentures, etc. are also getting much attention in dentistry. Development of investment materials suitable for titanium alloys with high melting point is desired in dental precision castings. Bioactive surface modifications of titanium alloys for biomedical applications are very important for achieving further developed biocompatibility. Low cost titanium alloys for healthcare goods, like general wheel chairs, etc.has been recently proposed.     

低温钛合金材料应用现状及发展趋势

随着对深空领域的进一步探索,氢氧发动机以其大推力、高稳定性、无污染等优点受到了越来越多的重视。低温钛合金作为氢氧发动机低温结构的重要材料,直接影响着氢氧发动机的综合性能。以TA7ELI,TC4ELI,CT20为重点对象,详细介绍了低温钛合金的发展历史及研究现状,对目前各国广泛应用的低温钛合金性能进行了综合对比,同时介绍了低温钛合金在不同温度下的变形机理及失效形式。此外,对低温钛合金的主要成形工艺进行了详细论述。最后,基于以上介绍,提出低温钛合金未来应该朝着更高性能、更低成本以及开发新型成形工艺3个方向发展。     

钛合金在航天飞行器上的应用和发展

主要介绍了高强韧钛合金、高温钛合金、低温钛合金和铸造钛合金及钛合金的先进成形技术在航天飞行器上的应用,指出了钛合金发展现状和趋势。其中对粉末冶金技术和超塑成形/扩散连接(SPF/DB)技术做了较详细的介绍。重点介绍了美国和俄罗斯的粉末冶金技术发展现状和我国粉末钛合金技术在多种型号产品研制中的应用情况。同时指出超塑成形/扩散连接新技术为克服钛合金成形昂贵又难以加工而受到限制的问题提供了新途径。     

钛中掺杂铪改性研究

为了研究掺杂合金化对金属Ti性能的影响,采用磁悬浮熔炼法制备了TiHfx(x=0.13、0.26、0.52、1.03)合金。成分分析表明,合金成分均一,Ti因饱和蒸气压高于Hf和化学清洗而有0.6%～2.6%的质量损失。形貌分析显示,除TiHf1.03外,其余组分合金为层状结晶。Hf掺杂显著增大了Ti基体的晶格体积,但合金保持了Ti基体的α相,无杂相生成。合金晶胞参数与组分的关系正偏离于线性,随Hf含量的增加,偏移量呈增大趋势。     

醋酸环境下的钛合金腐蚀分析

本文针对化工厂醋酸装置用钛合金设备的腐蚀和断裂原因进行了分析,从实验的结果来看,钛合金螺母断裂为应力腐蚀开裂所致,而在还原性缺氧以及副反应中有氢生成的情况下,会出现点蚀和严重的整体腐蚀,在该环境中采用增厚钛合金表面氧化层的方法并不能有效解决腐蚀问题。     

钛及钛合金搅拌摩擦焊研究进展

搅拌摩擦焊技术已经成功应用于铝合金等低熔点材料的焊接,但针对钛及钛合金等高熔点材料的研究仍在进行之中。从焊具设计、接头显微组织与力学性能和焊接过程仿真等方面综述了钛及钛合金搅拌摩擦焊国内外研究进展,为搅拌摩擦焊技术应用于钛及钛合金提供参考。