钛材的航空应用
发布时间：2015-03-03 15:54:49
钛材的比强度高且具有优异的高温性能及耐腐蚀性能，因而广泛用于航空工业。钛材最主要用于温度高达1100 F的喷气发动机和飞机骨架部件以及一些重要的结构件。目前，钛材也用于一般商用飞机及军用飞机。
随着新合金的研制以及新的加工方法的开发，钛在飞机工业的应用将会越来越多。目前，钛精密铸件及一些新合金如Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo等合金有望成为航空结构材料应用的替代材料。
洛克希德公司的工程师们认为，在某些情况下，只有钛和钢能够达到飞机的使用温度。时效态的Ti-15V-11Cr-3Al钛合金每立方英寸的重量仅为不锈钢的一半，而极限强度与不锈钢相当。
发动机
飞机用钛材的最大单一应用领域就是燃气涡轮发动机。在多数现代喷气发动机中，钛合金部件重量约占飞机总重量的20％～30％，主要是飞机压缩机部件，包括 叶片、盘或者轮毂、入口导向叶片及外壳等。钛是最常用的使用温度高达1100 F（593℃）的发动机部件材料。
飞机骨架
在商用飞机和军用飞机骨架应用中，钛合金是铝合金、镍合金和铁合金最具竞争力的材料之一。钛在飞机骨架结构件中的应用很广，从大型锻造机翼结构件、起落架装置到小型重要紧固件、弹簧及液压管等均使用了钛材。
由于钛的比强度高，可以减轻飞机重量，具有优异的耐蚀性以及使用可靠性高，因此，人们选择钛材作为飞机骨架和发动机结构用材料。
航天结构用钛材最早始于Mercury 和Apollo宇宙飞船，随后，钛合金大量用于军用飞机上。此外，钛合金还用于载人宇宙飞船的火箭助推器外壳、导向控制压力容器以及那些要求重量轻、可靠性高的部位。
厚断面或者大断面型材一般指的是厚度大于4英寸的型材。钛合金大断面型材已经成功地用于飞机骨架及转子部件中，如PWA和G&E公司的喷气发动机及Sikorsky直升机的转子部件等。
航空应用的合金主要有退火态或者固溶处理＋时效态的Ti-6Al-4V、近β合金Ti-17(Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4 Cr)、Ti-10V-2Fe-3Al和Ti-6Al-2Sn -4Zr-6Mo（固溶处理＋时效）以及β合金Ti-13V-11Cr-3Al和Ti-3Al-8 V-6 Cr-4Mo-4Zr（固溶处理＋时效）。
目前，在单个项目中最有影响的大断面型材应用的实例是Ti-13V-11Cr-3Al合金在SR－71“黑鸟”飞机上的应用（包括机身、机翼梁和着陆架）。
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