алюминид титана
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК алюминий;титан | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID | |
| Характеристики | |
| В Ти | |
| Молярная масса | 74.849 g/mol |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Алюминид титана (химическая формула TiAl ), обычно гамма-титан , представляет собой интерметаллическое химическое соединение . Он легкий и устойчив к окислению. [1] и тепло, но имеет низкую пластичность . Плотность γ-TiAl составляет около 4,0 г/см. 3 . Он находит применение в нескольких сферах, включая самолеты, реактивные двигатели, спортивное оборудование и автомобили. [ нужна ссылка ] Разработка сплавов на основе TiAl началась примерно в 1970 году. В этих целях сплавы используются только примерно с 2000 года.
Алюминид титана имеет три основных интерметаллических соединения: гамма-алюминид титана ( TiAl , -TiAl ), альфа-2- Ti3Al γ и TiAl3 гамма - . Среди этих трех наибольший интерес и применение получил гамма-TiAl.
Применение гамма-TiAl
[ редактировать ]
Gamma TiAl обладает превосходными механическими свойствами, а также стойкостью к окислению и коррозии при повышенных температурах (более 600 °C), что делает его возможной заменой традиционных Ni на основе компонентов из суперсплавов в авиационных турбинных двигателях.
Сплавы на основе TiAl потенциально могут повысить тяговооруженность авиационных двигателей. Особенно это касается лопаток турбины низкого давления двигателя и лопаток компрессора высокого давления. Традиционно они изготавливаются из суперсплава на основе Ni, который почти в два раза плотнее сплавов на основе TiAl. Некоторые гамма-алюминидные сплавы титана сохраняют прочность и стойкость к окислению до 1000 °С, что на 400 °С выше предела рабочей температуры обычных титановых сплавов. [ недостаточно конкретно, чтобы проверить ] [3]
General Electric использует гамма-TiAl для лопаток турбины низкого давления в своем двигателе GEnx , который приводит в движение самолеты Boeing 787 и Boeing 747-8 . Это было первое крупномасштабное использование этого материала в коммерческом реактивном двигателе. [4] когда он поступил на вооружение в 2011 году. [5] Лопасти TiAl LPT отливаются компаниями Precision Castparts Corp. и Avio spa. Обработка лопаток Stage 6 и Stage 7 LPT выполняется компанией Moeller Manufacturing. [6] [ нужна ссылка ] альтернативный путь производства лопаток гамма-TiAl для двигателей GEnx и GE9x с использованием аддитивного производства . В настоящее время изучается [7]
В 2019 году была изготовлена новая облегченная версия наручных часов Omega Seamaster массой 55 г с использованием гамма-алюминида титана для корпуса, задней крышки и заводной головки, а также титанового циферблата и механизма из титана Ti 6/4 (класс 5). Розничная цена этих часов в 37 240 фунтов стерлингов была в девять раз дороже базовой модели Seamaster и сопоставима с верхней версией модели с платиновым корпусом и индикатором фаз Луны . [8]
Альфа 2-Ти 3 Ал
[ редактировать ]![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small} | Этот раздел пуст. Вы можете помочь, добавив к нему . ( июль 2020 г. ) |
TiAlТиАл3
[ редактировать ]TiAl 3 имеет самую низкую плотность — 3,4 г/см. 3 , высочайшая микротвердость 465–670 кг/мм 2 и лучшая стойкость к окислению даже при 1 000 °C. Однако применение TiAl 3 в машиностроении и аэрокосмической сфере ограничено его плохой пластичностью. Кроме того, потеря пластичности при температуре окружающей среды обычно сопровождается сменой режима разрушения от пластичного транскристаллитного к хрупкому межзеренному или к хрупкому сколу. Несмотря на то, что для повышения их ударной вязкости было разработано множество стратегий закалки, качество обработки по-прежнему остается трудной проблемой. Технология изготовления почти сетчатых форм считается одним из лучших вариантов изготовления таких материалов. {date=июль 2022 г.} [ нужна ссылка ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Воскобойников Р., Лампкин Г., Миддлбург С. (2013). «Преимущественное образование собственных межузельных дефектов Al в γ-TiAl при облучении». Интерметаллики . 32 : 230–232. дои : 10.1016/j.intermet.2012.07.026 .
- ^ Лисс К.Д., Бартельс А., Шрейер А., Клеменс Х. (2003). «Рентгеновские лучи высокой энергии: инструмент для передовых объемных исследований в области материаловедения и физики» . Текстуры Микроструктура. 35 (3/4): 219–52. дои : 10.1080/07303300310001634952 .
- ^ Томас М., член парламента Бакоса (ноябрь 2011 г.). «Обработка и определение характеристик сплавов на основе TiAl: на пути к промышленному масштабу» . Аэрокосмическая лаборатория . 3 : 1–11.
- ^ Бьюлей Б.П., Наг С., Сузуки А., Веймер М.Дж. (2016). «Сплавы TiAl в двигателях коммерческих самолетов». Материалы при высоких температурах . 33 (4–5): 549–559. Бибкод : 2016MaHT...33..549B . дои : 10.1080/09603409.2016.1183068 . S2CID 138071925 .
- ^ «GE Aviation выпускает тысячный двигатель GEnx» . АвиацияПрофи . 21 октября 2015 года . Проверено 10 августа 2017 г.
- ^ Moeller Manufacturing, аэрокосмическое подразделение, в Уиксоме, Мичиган, США.
- ^ Хайди Милкерт (18 августа 2014 г.). «GE использует новую революционную электронную пушку для 3D-печати — в 10 раз мощнее, чем лазерное спекание» . 3D Print.com .
- ^ Тим Барбер (31 августа 2019 г.). «Новая модель Omega Seamaster Aqua Terra изготовлена из титана и весит всего 55 г» . Проводной .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Обработка деталей из гамма-титан-алюминида - Moeller Manufacturing
- Применение алюминида титана на высокоскоростном гражданском транспорте
- Алюминиды титана - Интерметаллиды на azom.com.
- Power House (анонс GEnx TiAl LPT Blade)
- Эдвард А. Лория (2001). «Quo vadis гамма-алюминид титана». Интерметаллики . 9 (12): 997–1001. дои : 10.1016/S0966-9795(01)00064-4 .
- Доначи, Мэтью Дж (2000). Титан: техническое руководство . АСМ Интернешнл. п. 131. ИСБН 978-0-87170-686-7 .
- Касснер, Майкл Э., Перес-Прадо, Мария-Тереза (2004). Основы ползучести металлов и сплавов . Эльзевир. п. 175. ИСБН 978-0-08-043637-1 .