航空发动机用的耐高温钛合金TC4、ZTC4、TC17、TC6、TC19、TA11等简介

2022-07-08

航空发动机用的耐高温钛合金TC4ZTC4TC17TC6TC19TA11等简介

航空发动机用钛合金是指具有较高的高温强度、持久强度、高温蛎变抗力、热稳定性和高温疲劳等性能,能够满足航空发动机零件在高温环境下长期工作要求的钛合金,主要用于制造航空发动机叶片、轮盘和机等零件。航空发动机用钛合金以能满足发动机高温零部件长期工作的最高温度进行分类。



350℃使用的高温钛合金主要有TC4ZTC4)钛合金,该合金是世界上使用量最多的一种钛合金,工艺性能优越,综合力学性能好,成本低,生产和使用稳定,性能数据齐全,半成品种类多。该合金主要用于制造航空发动机风扇及压气机400℃以下工作的叶片、压气机盘和鼓简等。ZTC4钛合金主要用于机等铸件的生产。

400℃使用的高温钛合金主要有TC17TC6TC19钛合金,TC17钛合金与美国的Ti17合金相仿,主要用于制造压气机盘、整体叶盘零件:而TC6钛合金与俄罗斯的BT3-1合金相仿,主要用于制造风扇叶片及高压压气机叶片等零件:TC19对应于国外的Ti-6246合金,用于制造压气机盘和叶片等重要构件。

450℃使用的高温钛合金主要有TA11钛合金。TA11钛合金与美国的Ti-811合金相仿,用于制造发动机1~3级高压转子叶片。

500℃使用的高温钛合金主要有TC11TA15(ZTA15)TA7ZTA7)和TA19ZTC6)钛合金。TC11钛合金是以俄罗斯的BT9合金为基础的改进合金,是我国航空发动机上应用数量最多的钛合金,综合力学性能好。生产TC11 叶片和盘件及其半成品的工艺稳定,二十多年来在我国航空发动机上的使用中没有发生过因TC11合金材料问题造成的故障,主要用于制造航空发动机500℃及以下温度使用的压气机叶片、盘、鼓筒等零件。TA15钛合金与俄罗斯的BT20钛合金相仿,具有良好的可焊性和热稳定性,主要用于制造发动机加力燃烧室筒体承力环、可变弯度叶片等零部件。TA7钛合金与美国的Ti5AI2.5Sn合金相仿主要用于制造发动机转接座、前机壳体、封严圈壳体以及板材热压成形的衬板、支架座和壁板等零件。TA19钛合金与美国的Ti-6242S)合金相仿,用于制造发动机前机。国外Ti-6242S)钛合金在发动机盘、叶片等部件都有应用,添加SiTi-6242S钛合金使用温度接近550℃

550℃使用的高温钛合金有TA12合金,尚未在我国的航空发动机上获得应

用,拟用于制造加力燃烧室筒体等零件。

600℃使用环境可以选用的高温钛合金有Ti60,但是还处于研发结算,计划未来会用在高压压气机叶盘等零部件上面。

600℃以上长期使用环境下的高温材料,目前尚在研制,部分固溶强化型钛合金能只用于650℃,因此超需要使用超过650摄氏度以上温度的选材就只能牺牲钛合金的轻质话的部分性能,可以选择别是材料,比如高温合金等,

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