Pa raddau o ditaniwm sy'n cael eu defnyddio mewn awyrofod
Yn y sector awyrofod, mae aloion titaniwm wedi dod yn ddeunyddiau allweddol anadferadwy oherwydd eu priodweddau ffisegol a chemegol unigryw, megis dwysedd isel, cryfder uchel, ymwrthedd cyrydiad, ac ymwrthedd tymheredd uchel. O fuselages jet ymladdwyr i fracedi lloeren, o lafnau tyrbin injan roced i gabanau llongau gofod â chriw, defnyddir aloion titaniwm trwy gydol pob agwedd ar offer awyrofod.
Titaniwm pur yn fasnachol
Titaniwm pur yn fasnachol (cyfres CP) yw un o'r aloion titaniwm cynharaf a ddefnyddir mewn awyrofod. Mae'n cynnwys yn bennaf o gyfnod pecyn agos hecsagonol (HCP), gydag ychydig bach o gyfnod. Yn seiliedig ar gryfder tynnol, rhennir titaniwm pur yn fasnachol yn bedair gradd: G1, G2, G3, a G4. Mae graddau uwch yn dynodi crynodiadau ocsigen uwch, sy'n hyrwyddo cryfhau toddiant solid ysbeidiol, ac felly cryfder uwch. Mae gan titaniwm pur yn fasnachol wrthwynebiad cyrydiad rhagorol a weldadwyedd, ond cryfder cymharol isel. Felly, fe'i defnyddir yn bennaf wrth gynhyrchu cydrannau nad ydynt yn dwyn llwyth, megis pibellau gwresogi aer ar gyfer systemau dadrewi blaengar adenydd, pibellau system rheoli amgylcheddol caban, pibellau hydrolig, a dyfeisiau clampio a chymorth amrywiol.
Aloion Titaniwm Alpha
Mae aloion alffa titaniwm yn gwella eu cryfder a'u gwrthiant gwres trwy ychwanegu elfennau sy'n sefydlogi alffa (fel alwminiwm) ac elfennau aloi niwtral (fel tun). Ti-5Al-2.5Sn Eli (Elitaidd Bywyd Anadweithiol) yw un o'r aloion titaniwm alffa mwyaf cyffredin a ddefnyddir mewn cymwysiadau awyrofod. Trwy leihau cynnwys elfen ryngrstitol Ti-5Al-2.5SN confensiynol, mae'n gwella ei gryfder a'i galedwch yn sylweddol ar dymheredd isel iawn. Mae'r aloi hwn yn cynnal caledwch da a dargludedd thermol isel hyd yn oed ar dymheredd mor isel â 20K (-250 gradd), gan ei wneud yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn llongau cryogenig, pibellau cryogenig, a chydrannau fel impellers pwmp tyrbin turbofuel injan roced hylif.
Aloion titaniwm ger-alffa
Nid yw aloion alffa titaniwm mor gryf ag aloion alffa+beta neu beta ar dymheredd yr ystafell, ond maent yn arddangos ymwrthedd ymgripiad tymheredd uchel uwchraddol. Mae'r aloion hyn yn cynnwys alwminiwm, tun a zirconium yn bennaf, ynghyd â symiau bach o elfennau beta-sefydlogrwydd isel-sefydlog (fel molybdenwm neu niobium), gan eu galluogi i gynnal cryfder digonol ar dymheredd uchel.
+ Aloion titaniwm
+ aloion titaniwm yw'r math o aloi titaniwm a ddefnyddir fwyaf o bell ffordd. Maent yn cynnwys cynnwys uwch o beta, gan ganiatáu ar gyfer cryfder hyd yn oed yn uwch trwy drin gwres. Yn eu plith, TI-6AL-4V (TC4/GR5) yw'r aloi mwyaf cynrychioliadol + titaniwm, gan gyfrif am dros 60% o'r titaniwm a ddefnyddir mewn awyrofod. Mae gan yr aloi hwn briodweddau cyffredinol rhagorol, gan gynnwys cryfder uchel, weldadwyedd da, a ffurfadwyedd, gan ei wneud yn helaeth mewn cydrannau allweddol fel fframiau fuselage, llafnau ffan injan, ac offer glanio. Yn ogystal, mae aloion fel TI-6AL-2SN-2ZR-2MO-2CR-0.2SI (6-2-2-2-2-2S) hefyd yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn awyrofod oherwydd eu priodweddau rhagorol.
-Titanium aloion
-Mae gan aloionitanium alluoedd ffurfio oer rhagorol a gellir eu trin â gwres i gyflawni cryfder uchel iawn. Defnyddir yr aloion hyn yn bennaf mewn cydrannau strwythurol awyrofod â gofynion cryfder uchel, megis cydrannau offer glanio awyrennau. Er enghraifft, mae TI-10V-2FE-3AL (TB6), aloi cryfder uchel, agosrwydd uchel, yn ymfalchïo mewn cryfder penodol uchel, caledwch torri esgyrn rhagorol, ac ardal fawr drwodd trwy drwodd, gan ei gwneud yn addas ar gyfer gweithgynhyrchu cydrannau strwythurol gyda chryfder uchel a gofynion caledwch torri esgyrn. Yn ogystal, mae aloion fel TI-15V-3CR-3AL-3SN (T15-3-3-3) hefyd yn cael eu defnyddio yn y maes awyrofod oherwydd eu ffurfioldeb rholio ac oer rhagorol.
Aloion titaniwm-alwminiwm
Mae aloion titaniwm-alwminiwm yn aloion sy'n cynnwys amryw gyfansoddion rhyngmetallig ac yn arddangos ymwrthedd tymheredd uchel uwchraddol o gymharu ag aloion titaniwm bron i alffa. Mae aloion Tial yn arbennig o wrthsefyll gwres, yn gallu gweithredu ar dymheredd hyd at 725 gradd. Defnyddir yr aloion hyn mewn cydrannau tymheredd uchel fel llafnau rotor tyrbin pwysedd isel injan awyrennau B-747, gan wella perfformiad ac effeithlonrwydd injan yn sylweddol.
O ditaniwm pur yn fasnachol i aloion titaniwm-alwminiwm, defnyddir amrywiaeth eang o raddau aloi titaniwm yn y maes awyrofod, pob un â'i briodweddau a'i gymwysiadau unigryw ei hun. Gyda datblygiad parhaus technoleg awyrofod, mae'r gofynion perfformiad ar gyfer aloion titaniwm hefyd yn cynyddu. Yn y dyfodol, gyda datblygiadau mewn gwyddoniaeth deunyddiau a thechnoleg gweithgynhyrchu, bydd amrywiaeth a pherfformiad aloion titaniwm yn parhau i ehangu a gwella, gan ddarparu cefnogaeth faterol hyd yn oed yn fwy cadarn ar gyfer datblygu offer awyrofod.
