Estado de desarrollo de aleación de titanio de alta resistencia y alta elasticidad

Estado de desarrollo de aleación de titanio de alta resistencia y alta elasticidad

Aleación de titanio Su alta resistencia y bajo módulo elástico le confieren una excelente capacidad de deformación elástica, y se utiliza ampliamente en el campo aeroespacial como material integrado estructural y funcional. En la década de 1950, Estados Unidos utilizó por primera vez pernos de aleación de titanio hechos de Ti-6Al-4V en bombarderos B-52, que abrió la aplicación de sujetadores de aleación de titanio en el campo aeroespacial. Con los requisitos continuos de peso ligero de los equipos aeroespaciales y de armas, aleación de titanio de alta resistencia y alta elasticidad de peso ligero ha reemplazado gradualmente el acero tradicional 30CrMoSiA en sujetadores, mejorando la seguridad y confiabilidad de los equipos.

Aleación de titanio de alta resistencia y elasticidad

La resistencia a la tracción de las aleaciones de titanio α + β y β de uso común es básicamente de 1000 MPa, como Ti-6Al-4V, Ti-3Al-5Mo-4.5V, Ti- 5Mo-5V-8Cr-3Al y Ti-15Mo -3Al-2.7Nb-0.3Si (β 21S) y así sucesivamente.

Desde la década de 1970, McDonnell Douglas comenzó a usar Ti-13V-11Cr-3Al para fabricar resortes para aeronaves civiles, reemplazando el acero para resortes para lograr una reducción de peso del 70%. Posteriormente, Lockheed, Boeing y Airbus comenzaron a utilizar aleaciones de titanio beta para fabricar componentes de resortes como cerraduras del tren de aterrizaje, retorno hidráulico y controles de aeronaves. Las aleaciones representativas son Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn y Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (β-C), con un módulo elástico de aproximadamente 104 GPa y una resistencia a la tracción de 1300 a 1450 MPa.

Desde la década de 1990, con el fin de reducir el módulo elástico de las aleaciones de titanio médico, una serie de aleaciones de titanio de tipo β metaestables de bajo módulo elástico, como Ti-29Nb-13Ta- 4.6Zr y Ti-35Nb-5Ta-7Zr, han sido desarrollados para obtener mejores propiedades elásticas. Sin embargo, este tipo de aleación de titanio está desarrollada para el campo médico y tiene baja resistencia, lo que es difícil de cumplir con los requisitos de alta resistencia y alta elasticidad de las aleaciones de titanio para sujetadores y resortes de aviación.

En 2003, el Toyota Central Research Institute de Japón desarrolló una aleación de titanio multifuncional ( Rubber Metal ) con excelente desempeño integral, con una composición típica de Ti-23Nb-0.7Ta-2Zr-1.2O. Después de un 90% de laminación en frío, la aleación tiene una resistencia de 1200 MPa, un módulo de elasticidad de 55 GPa y un límite elástico de aproximadamente un 2,5%. La aleación muestra una excelente combinación de alta resistencia y alta elasticidad, y tiene una elasticidad constante en un amplio rango de temperaturas.

La aleación metaestable de tipo β Ti-24Nb-4Zr-8Sn ( Ti-2448 ) desarrollado por el Instituto de Materiales Metálicos de la Academia de Ciencias de China también muestra excelentes propiedades elásticas. Tiene un módulo elástico tan bajo como 42 GPa y una deformación elástica tan alta como 3.3%. Después del tratamiento de envejecimiento en solución, también tiene una excelente combinación de alta resistencia y elasticidad.

Caucho metálico y Ti-2448 son representantes típicos de aleaciones de titanio avanzadas de alta resistencia y alta elasticidad, lo que indica que las aleaciones de titanio pueden lograr una combinación de alta resistencia y alta elasticidad. Su excelente rendimiento depende de un diseño de composición ingenioso y procesos de preparación adecuados.

Conclusión

Gracias por leer nuestro artículo. Esperamos que pueda ayudarlo a comprender mejor la aleación de titanio de alta resistencia y alta elasticidad . Si desea obtener más información sobre la aleación de titanio u otros tipos de materiales refractarios , nos gustaría aconsejarle que visite Metales refractarios avanzados ( BRAZO ) para obtener más información.

Con sede en Lake Forest, California, EE. UU., Advanced Refractory Metals ( BRAZO) es un fabricante y proveedor líder de metales refractarios en todo el mundo. Proporciona a los clientes aleaciones y metales refractarios de alta calidad como el titanio , aleación de titanio , tungsteno, molibdeno, tantalio, renio, y circonio a un precio muy competitivo.