Εφαρμογή υλικών από κράμα τιτανίου σε μεγάλα αεροσκάφη

Ένας αριθμός δομικών μερών από τιτάνιο χρησιμοποιούνται στα αεροσκάφη A3XX της Airbus της Ευρώπης, στο αεροσκάφος B77X της Boeing Aircraft Company (Boeing) και στο C919 της Commercial Aircraft Corporation of China (COMAC) και στο CR929 που παράγεται από μια Sino- Ρωσική κοινοπραξία.
Η ανάπτυξη του πλήρως ανεξάρτητα αναπτυγμένου μεγάλου επιβατικού αεροσκάφους C919 της Κίνας ξεκίνησε το 2008 και το πρώτο πρωτότυπο βγήκε από τη γραμμή παραγωγής και δοκιμάστηκε στην Commercial Aircraft Corporation of China Limited στη Σαγκάη στις 2 Νοεμβρίου 2015, η πρώτη πτήση πραγματοποιήθηκε στις 5 Μαΐου 2017 , η πρώτη πτήση αναστροφής πραγματοποιήθηκε στις 10 Νοεμβρίου και το δεύτερο μεγάλο αεροσκάφος C919 πραγματοποίησε την παρθενική του πτήση στο αεροδρόμιο Pudong της Σαγκάης στις 17 Δεκεμβρίου, σηματοδοτώντας το επιτυχημένο ντεμπούτο ενός μεγάλου εγχώριας παραγωγής. Το αεροσκάφος έχει εισέλθει σε ένα νέο στάδιο ολοκληρωμένων δοκιμαστικών πτήσεων. Αν και όλα τα υλικά που χρησιμοποιούνται στο πρωτότυπο είναι ξένα αγαθά, είναι κυρίως για την ανάγκη απόκτησης πιστοποίησης αξιοπλοΐας, από το δεύτερο αεροσκάφος, η ποσότητα εγχώριων υλικών θα είναι μεγαλύτερη από μια παρτίδα άνω του ενός, περισσότερο από ένα χρόνο.
Το τιτάνιο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην κατασκευή πολιτικών αεροσκαφών μεγάλης κλίμακας, τα εργαλεία προσγείωσης και ορισμένα βασικά μέρη του τροχού είναι σφυρηλατημένα με κράμα τιτανίου, υπάρχει επίσης ένας μικρός αριθμός εξαρτημάτων σφυρηλατημένα με κράμα αλουμινίου. Στο μεγάλο αεροσκάφος C919, η καθαρή μάζα εξαρτημάτων και εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου αντιπροσώπευε περίπου το 10% της συνολικής καθαρής μάζας του αεροσκάφους, τη μεγαλύτερη ποσότητα τιτανίου στα πολιτικά αεροσκάφη της Κίνας, τα οποία εξαρτήματα για τιτάνιο (βλ. Εικόνα 1) : η μύτη, με σφυρηλατήσεις Ti-6Al-4VEVI. κρεμαστά, με σφυρηλάτηση κράματος Ti-6Al-4V, σφυρηλάτηση πλάκας και κράματος τιτανίου 55531. Πτέρυγα ουράς με σφυρηλάτηση από κράμα Ti{10}}Al- 4V. εξωτερικά φτερά με σφυρηλάτηση και πλάκες από κράμα Ti{12}}Al-4V. κεντρικό φτερό με σφυρηλάτηση από κράμα Ti-6Al-4V ELl. σύστημα συστήματος προσγείωσης με σφυρηλάτηση από κράμα Ti{16}}Al-4V.
Ti-6Al-4V (TC4, GB/T3620), a medium-strength (>900MPa) + -κράμα τύπου, αναπτύχθηκε από το αμερικανικό οπλοστάσιο Watertown (watertown, γνωστό και ως Watertown) το 1954, χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική και τα ημικατεργασμένα του προϊόντα αντιπροσώπευαν το 55%-65% της παγκόσμιας συνολικής παραγωγής τιτανίου, το οποίο χρησιμοποιείται για την παραγωγή μιας ποικιλίας αεροδιαστημικών οχημάτων Λόγω της εξαιρετικής συνολικής απόδοσης, της μέτριας τιμής, της έγκαιρης χύτευσης, της πιο εις βάθος έρευνας , τον μεγαλύτερο χρόνο χρήσης και το ευρύτερο φάσμα εφαρμογών, το κράμα έχει διατηρήσει μια έντονη ζωτικότητα από τη γέννησή του πριν από 67 χρόνια. Αυτό το κράμα επωνυμία της Κίνας για το TC4, η επωνυμία της εταιρείας τιτανίου των Ηνωμένων Πολιτειών (Timet) για το Ti-6Al-4V, η ενεργή εταιρεία μετάλλων των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής για το RMI 6Al4V, το βρετανικό τιτάνιο μέταλλο για το IMI318, της Ρωσίας για το BT6, της Ιαπωνίας Sumitomo Metals για το ST-AI40, της Γαλλίας TA6V, της γερμανικής εταιρείας Krupp για το LT31. Το κράμα TC4 στα ανοπτημένα κράματα TC4 χρησιμοποιούνται σε κατάσταση ανόπτησης και μπορούν να υποβληθούν σε θερμική επεξεργασία για ενίσχυση, αλλά έχουν κακή συγκολλησιμότητα. ti-6Al-4V Το "ELI" στο ELI σημαίνει Extro-Low Interstitial κράμα τιτανίου, το οποίο είναι και + κράματα τιτανίου που είναι κατάλληλα για χρήση σε χαμηλές θερμοκρασίες και των οποίων οι ιδιότητες αντοχής αυξάνονται με τη μείωση θερμοκρασία. Είναι κατάλληλα για χρήση σε χαμηλές θερμοκρασίες. Οι ιδιότητες αντοχής τους αυξάνονται καθώς μειώνεται η θερμοκρασία και η σκληρότητά τους σπάνια μειώνεται καθώς μειώνεται η θερμοκρασία, επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή δομικών εξαρτημάτων χαμηλής θερμοκρασίας. Τα κράματα τιτανίου χαμηλής θερμοκρασίας έχουν πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο, από 0,2% οξυγόνο έως Λιγότερο ή ίσο με 0,12%, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (~77K), τυπικά κράματα είναι Ti-5Al{{{35} }.5Sn (ELI) και Ti-6AI-4V (ELI). Το Ti{39}}Al-2.5Sn ELI είναι ένα αμερικανικό κράμα που παρουσιάστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1960 και αντιγράφηκε στην Κίνα τη δεκαετία του 1970 με την επωνυμία TA7 (Κινεζικό στρατιωτικό πρότυπο GJ B495). Το Ti{46}}Al-2.5Sn ELI είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για δεξαμενές υγρών καυσίμων που λειτουργούν σε -255 βαθμό . Και τα δύο αυτά κράματα τιτανίου παρέχονται καλά από την China Baoti Group.
Το ευρωπαϊκό μεγάλο επιβατικό αεροσκάφος Airbus A380, είναι το μεγαλύτερο πολιτικό αεροσκάφος ευρείας ατράκτου στον κόσμο, αλλά και η μεγαλύτερη ποσότητα τιτανίου, εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου και εξαρτημάτων της καθαρής μάζας περίπου 10% της συνολικής καθαρής μάζας του αεροσκάφους, ένα μόνο μηχάνημα δοσολογία τιτανίου περίπου 65 τόνων. Τα εξαρτήματα από κράμα τιτανίου είναι κυρίως (βλ. Εικόνα 2): λοβοί κινητήρα, δέρμα, προσαρτημένο στο στόμιο, που συνδέει το φτερό του δακτυλίου, το μπροστινό διάφραγμα, τον άξονα μεταξύ του εσωτερικού πτερυγίου και του πτερυγίου, το πτυσσόμενο φύλλο σιδηροτροχιάς, το πίσω άκρο, τον άξονα μέρη, αναδιπλούμενο φύλλο 3 ενίσχυση, τμήμα κινητήρα της κρεμάστρας, εξαρτήματα πρόωσης, μπροστινό άκρο, μπροστινό στήριγμα, μέρος του συστήματος προσγείωσης, συγκολλήσιμη ράγα φτερού (ράβδος).