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耐熱鈦合金檢測

作者:發布時間 : 2024-07-31 類型:權威檢測標簽: 認證證書

  耐熱鈦合金又稱高溫鈦合金。在400——600℃具有較高強度的鈦合金。按組織分為 α+β 型和近 α 型鈦合金。典型馬氏體型 α+β 鈦合金有BT9,成分為Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si,使用溫度500℃。實用的多數為近 α 合金,Ti-6242合金成分為Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo,使用溫度540℃;IMl-834合金成分為Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb-0.5Mo-0.35Si,使用溫度可達600℃。主要用于制造航空發動機壓氣機盤和轉子葉片。制造壓氣機盤件要求有高的抗蠕變強度,適于采用雙態組織或網籃狀組織。制造壓氣機轉子葉片要求室溫和高溫下有高的疲勞強度,宜采用等軸組織。

  耐熱鈦合金,以在高溫環境中長期應用為目的的鈦合金。它在工作溫度范圍內具有較高的瞬時和持久強度,較好的蠕變抗力和良好的熱穩定性能。能在500℃以下長期工作的主要是高鋁當量的馬氏體 α+β 型耐熱鈦臺金。它們都含有較多的α相穩定元素,鋁當量都在6%以上,通過固溶強化α相獲得相應的高溫持久和蠕變強度;加入適當的β 穩定元素(如鉬)提高瞬時強度和熱穩定性。典型的合金有:Ti-6Al-2.5Mo-2Cr-0.3Si-0.5Fe、Ti-6.5Al-3.3Mo-1.5Zr-0.25Si和Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo等。在500℃以上長期工作的主要是近α 型耐熱鈦合金。

  它們既含有鋁、錫、鋯等多種α 穩定元素,又含有少量的鉬、鈮等β 同晶穩定元素,而且鋁當量幾乎都在7%以上。較之馬氏體α+β 型耐熱鈦合金、近 α型耐熱鈦合金在500℃以上具有更高的蠕變抗力和更好的抗疲勞裂紋擴展和斷裂韌度。典型的合金有Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo、Ti-5.5Al-2.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si和Ti-6.5Al-2.5Sn-4Zr-1Nb-0.7Mo-0.15Si等。所有耐熱鈦合金的鋁當量一股都小于8%,以保證優良的熱穩定性。主要用來制造氣機中的盤、葉片、導向器、隔圈、進氣機匣及其他零件。

  高溫鈦合金主要用于制造航空發動機的壓氣機部件,如盤、葉片、導向器、隔圈、進氣機匣等零件,這些零件要求材料在高溫工作條件下(300——600℃)具有較高的比強度、高溫蠕變抗力、疲勞強度、持久強度和組織穩定性。隨著航空發動機推重比的提高,高壓壓氣機出口溫度升高導致高溫鈦合金葉片和盤的工作溫度不斷升高。經過幾十年的發展,固溶強化型高溫鈦合金最高工作溫度由350℃提高到了600℃。

  美國于20世紀50年代初成功研制出了世界上第一種鈦合金Ti-64(Ti-6Al-4V),使用溫度為300—— 350℃,隨后各國相繼研制出使用溫度可達400℃左右的IMI-550、BT31等合金;使用溫度在450℃以上的IMI-679、IMI-685、Ti-6246,Ti-6242(Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo)等合金;使用溫度達550——600℃的IMI-829、IMI-834、Ti-6242S、Ti-1100、BT18Y、BT36等合金。其中,應用最廣的是Ti-64和Ti-6242兩種鈦合金牌號材料。我國研制的新型鈦合金總數達70多種,正在研制之中的600℃高溫鈦合金主要有Ti-60、Ti-600等合金,但600℃環境中長期使用的各項性能指標還有待驗證。

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  檢測項目:

  物理性能:磁性能、電性能、熱性能、抗氧化性能、耐磨、鹽霧、腐蝕、密度、熱膨脹系數、彈性模量、硬度;

  化學性能:大氣腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕、點蝕、腐蝕疲勞、人造氣氛腐蝕;

  力學性能:拉伸、彎曲、屈服、疲勞、扭轉、應力、應力松弛、沖擊、磨損、硬度、耐液壓、拉伸蠕變、擴口、壓扁、壓縮、剪切強度等;

  工藝性能:細絲拉伸、斷口檢驗、反復彎曲、雙向扭轉、液壓試驗、擴口、彎曲、卷邊、壓扁、環擴張、環拉伸、顯微組織、金相分析;

  失效分析:斷口分析、腐蝕分析等。

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