BT22 Titanlegierungsplatte

Die Hauptlegierungselemente der Titanlegierungsplatte BT22 sind Al, Mo, V, Cr und Fe. Seine nominelle Zusammensetzung ist Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe, mit einem nominalen Aluminiumäquivalent und einem Molybdänäquivalent von 5,0 bzw. 11,76 und einer theoretischen Phasenumwandlungstemperatur von 870 ± 20 Grad. Bei dieser Legierung handelt es sich um eine Beinahe-Legierung mit hohem Legierungsgrad, die eine relativ hohe Festigkeit bietet. Die entsprechende heimische Sorte ist TC18, die Mitte der 1970er Jahre vom Nationalen Forschungsinstitut für Luft- und Raumfahrtmaterialien der ehemaligen Sowjetunion entwickelt und hergestellt wurde. Aufgrund seiner hervorragenden hohen Festigkeit, hohen Zähigkeit und hohen Härtbarkeit wird es in der Industrie als „Triple-High“-Titanlegierung bezeichnet. Im geglühten Zustand kann seine Zugfestigkeit 1080 MPa erreichen (die höchste Raumtemperaturfestigkeit unter geglühten Titanlegierungen mit einer maximalen Arbeitstemperatur von 400 Grad). Nach der verstärkenden Wärmebehandlung kann seine Zugfestigkeit 1200 MPa überschreiten und weist gleichzeitig eine hervorragende Dehnung, gute Flächenreduzierung und Schlagzähigkeit auf. Diese Eigenschaften machen es zu einem idealen Werkstoff für die Luft- und Raumfahrt- und Motorenindustrie.

1. Die chemische Zusammensetzung ist in Tabelle 1 aufgeführt.

2. Physikalische Eigenschaften

Die BT22-Titanlegierungsplatte hat eine Dichte von 4,62 g/cm³, einen Schermodul von 40,8 GPa, einen Elastizitätsmodul von 113 GPa und eine Phasenübergangstemperatur von 840–880 Grad. Die spezifische Wärmekapazität, die Wärmeleitfähigkeit, der elektrische Widerstand und der lineare Ausdehnungskoeffizient sind in den Tabellen 2, 3 bzw. 4 aufgeführt.

3. Die mechanischen Eigenschaften sind in Tabelle 5 aufgeführt.

Während des Produktionsprozesses von BT22-Titanlegierungsplatten ist die Oberflächenbehandlung ein entscheidender Vorgang. Der Zweck dieses Prozesses besteht darin, die Oxidschicht und andere Defekte zu entfernen, die die Oberflächenqualität beeinträchtigen und auf den Oberflächen von Halbzeugen und Fertigprodukten beim Erhitzen, Warmwalzen und anderen Prozessen entstehen. Die Oberflächenbehandlung kann mit mechanischen Methoden (Schleifen) und chemischen Methoden (alkalische und saure Reinigung) erfolgen.

(1) Schleifbehandlung: Messen Sie vor der Produktion die Plattendicke an mehreren Stellen und protokollieren Sie die Messungen im Detail. Führen Sie eine gezielte Peeling-Behandlung an der Oberfläche durch. Nach dem Schälen mit einer Fächerschleifscheibe polieren, um die Glätte der Platte zu verbessern. Während des Polierens sollte die Unterseite gründlich gereinigt oder mit Pappe oder anderen Materialien geschützt werden, um zu verhindern, dass sich Fremdpartikel wie Schleifscheibenstaub in der Plattenoberfläche festsetzen und Ausschuss verursachen. Risse, die beim Walzen auf der Oberfläche entstanden sind, sowie Fehler, die die Oberflächenqualität beeinträchtigen, wie Vertiefungen und Einschlüsse, sollten entfernt werden. Die Abtragsrichtung sollte mit der Richtung des nachfolgenden Walzschrittes übereinstimmen.

(2) Alkalische und saure Reinigungsbehandlung. Bei der alkalischen Reinigung werden beim Erhitzen und Warmwalzen gebildete Oxide in säurelösliche Titanatverbindungen umgewandelt. Anschließend wird diese Oxidschicht mit Hilfe von Säure entfernt, wodurch letztendlich der ursprüngliche Glanz und die ursprünglichen Eigenschaften der Platte wiederhergestellt werden.

Die BT22-Titanlegierungsplatte verfügt über eine hohe Festigkeit, relativ hohe Zähigkeit, gute Plastizität und hervorragende Schweißleistung mit einer Härtungstiefe von bis zu 200 mm. Diese Legierung kann zur Herstellung von Triebwerkslüfterscheiben und -blättern (die Betriebstemperatur beträgt im Allgemeinen nicht mehr als 350 Grad) sowie von Befestigungselementen für Flugzeugzellen, Tragflügelkomponenten und Steuerungssystemen verwendet werden, die bei bestimmten Temperaturen arbeiten (Betriebstemperatur 350 {7}}400 Grad). Bei Strukturbauteilen von Flugzeugen kann durch den Ersatz einiger hochfester Stähle durch eine BT22-Titanlegierung eine Gewichtsreduzierung erreicht werden. Das Gewicht einiger Teile kann um mehr als 15–20 % reduziert werden. Aufgrund der hervorragenden Gesamtleistung und der Gewichtsreduzierungseffekte besteht weiterhin großes Potenzial für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie im Militärbereich.

Die Titanlegierungsplatte BT22 hat ein sehr breites Anwendungsspektrum in der Luftfahrtindustrie. Derzeit stellen international fortschrittliche Flugzeuge und Triebwerke immer komplexere Anforderungen an den strukturellen und funktionalen Einsatz, und die umfassenden Leistungsanforderungen für die Verarbeitung, Umformung und das Schweißen von Teilen aus Werkstoffen werden immer höher. Die Titanlegierung BT22 ist mit ihrer hohen Festigkeit, hohen Zähigkeit, hohen Duktilität, hervorragenden Schweißleistung und guten Leistung bei mittleren bis hohen Temperaturen in der Lage, die verschiedenen Anforderungen von Flugzeug- und Flugzeugtriebwerkskomponenten weitgehend zu erfüllen, wie in Tabelle 6 gezeigt.

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