Розробка та застосування титанових сплавів

Титановий сплав з його унікальними фізико-хімічними властивостями став незамінним матеріалом у багатьох галузях, таких як авіація, аерокосмічна, автомобільна, хімічна та медицина. Від початкових високотемпературних титанових сплавів до сучасних медичних титанових сплавів, розробка та застосування титанових сплавів продовжують робити нові прориви.
I. Прориви в жароміцних титанових сплавах
Першим у світі успішно розробленим високотемпературним титановим сплавом є Ti-6Al-4V, який можна використовувати при температурах до 300-350 градусів. Згодом, із розвитком технології, були представлені високотемпературні титанові сплави, такі як IMI550, BT3-1 та інші сплави, що використовують температуру до 400 градусів, тоді як IMI679, IMI685, Ti-6246, Ti{ {10}} та інші сплави можуть працювати при високій температурі 450-500 градусів і стабільно працювати. В даний час нові жароміцні титанові сплави, які застосовуються в авіаційних двигунах, включають сплави IMI829 і IMI834 Великобританії, Ti-1100 сплави Сполучених Штатів і сплави BT18Y і BT36 Росії.
З метою подальшого вдосконалення використання температури титанового сплаву іноземні країни активно використовують технологію швидкого затвердіння/порошкової металургії, армовані волокнами або частинками композитні матеріали та інші нові технології для розробки титанових сплавів, які можуть працювати при високих температурах понад 650 градусів. Наприклад, американська компанія McDonnell Douglas успішно розробила титановий сплав високої чистоти з високою щільністю за допомогою технології швидкого затвердіння/порошкової металургії, який все ще зберігає відмінну міцність при 760 градусах.

По-друге, зростання титанового алюмінієвого з'єднання на основі титанового сплаву
Титанові сплави на основі титано-алюмінієвих сполук, такі як інтерметалічні сполуки Ti3Al (2) і TiAl (), з їх високотемпературними характеристиками, стійкістю до окислення, стійкістю до повзучості та малою вагою тощо, щоб стати майбутнім для авіаційних двигунів і літаків конструктивні компоненти конкурентоспроможні матеріали. Наразі існують титанові сплави на основі Ti3Al, такі як Ti-21Nb-14Al і Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo, які почали масове виробництво в США. Титанові сплави на основі TiAl ( ), такі як TAL-(1-10)M (ат.%), також привернули широку увагу завдяки своїм унікальним властивостям.
По-третє, розробка типу титанового сплаву
Титанові сплави типу характеризуються хорошими характеристиками гарячої та холодної обробки, легкістю кування, прокатки та зварювання, і є важливими матеріалами в аерокосмічній, автомобільній та інших галузях. Репрезентативні титанові сплави -типу включають Ti1023, Ti153, 21S тощо, які не тільки мають відмінні механічні властивості та стійкість до навколишнього середовища, але також мають високу міцність, високу в'язкість та інші характеристики.
По-четверте, інновація медичного титанового сплаву
Титан нетоксичний, легкий, має високу міцність і відмінну біосумісність, це ідеальний металевий матеріал для медичного використання. Зараз сплав Ti-6Al-4v ELI широко використовується в галузі медицини, але можливе випадання іонів ванадію та алюмінію на тілі людини може завдати шкоди, що викликало занепокоєння медичної спільноти. . З цієї причини активно розробляються безалюмінієві, безванадієві біосумісні титанові сплави. Наприклад, Японія розробила серію титанових сплавів + і титанових сплавів із чудовою біосумісністю, які, як очікується, у майбутньому замінять сплави Ti-6Al-4V ELI і стануть основними матеріалами для медичних імплантатів .