Aluminid titaničitý - Titanium aluminide - Wikipedia

Aluminid titaničitý, TiAl, běžně gama titan, je intermetalické chemická sloučenina. Je lehký a odolný proti oxidaci [1] a teplo, nicméně trpí nízkou kujnost. Hustota y-TiAl je přibližně 4,0 g / cm3. Najde uplatnění v několika aplikacích, včetně letadel, proudových motorů, sportovních potřeb a automobilů[Citace je zapotřebí ]. Vývoj slitin na bázi TiAl začal kolem roku 1970. Slitiny se v těchto aplikacích používají až od roku 2000.


Aluminid titanu má tři hlavní intermetalické sloučeniny: gama TiAl, alfa 2-Ti3Al a TiAl3. Mezi těmito třemi gama TiAl získal největší zájem a aplikace.

Aplikace gamma-TiAl

Postavy pólů zobrazující krystalografickou strukturu gama-TiAl ve válcované vrstvě slitiny alfa2-gama, měřeno rentgenovými paprsky s vysokou energií.[2]

Gamma TiAl má vynikající mechanické vlastnosti a odolnost proti oxidaci a korozi při zvýšených teplotách (nad 600 stupňů Celsia), což z něj činí možnou náhradu za tradiční Ni na základě super slitina součásti v letadle turbína motory.

Slitiny na bázi TiAl mají potenciál ke zvýšení poměru tahu k hmotnosti v leteckých motorech. To platí zejména pro nízkotlaké lopatky turbíny motoru a vysokotlaké lopatky kompresoru. Ty se tradičně vyrábějí ze slitiny na bázi Ni, která je téměř dvakrát tak hustá než slitiny na bázi TiAl. Některé slitiny gama titanu a hliníku si zachovávají pevnost a odolnost proti oxidaci na 1 000 ° C, což je o 400 ° C vyšší než limit provozní teploty běžných slitin titanu.[není dostatečně konkrétní k ověření ][3]

General Electric používá gama TiAl pro nízkotlaké lopatky turbíny na svém GEnx motor, který pohání Boeing 787 a Boeing 747-8 letadlo. Jednalo se o první rozsáhlé použití tohoto materiálu na komerčním proudovém motoru[4] když vstoupil do služby v roce 2011[5]. Tyče TiAl LPT jsou odlévány Precision Castparts Corp. a Avio s.p.a.. Obrábění nožů LPT Stage 6 a Stage 7 provádí společnost Moeller Manufacturing.[6][Citace je zapotřebí ] Alternativní cesta výroby gama TiAl lopatek pro motory GEnx a GE9x aditivní výroba je prozkoumáván.[7]

V roce 2019 nová 55g odlehčená verze Omega Seamaster byly vyrobeny náramkové hodinky s použitím gama titanového aluminidu pro pouzdro, zadní část a korunku a titanový ciferník a mechanismus v Ti 6/4 (stupeň 5). Maloobchodní cena těchto hodin na 37 240 liber byla devětkrát vyšší než u základních hodinek Seamaster a srovnatelná s nejvyšší verzí platinové verze s měsíční fází komplikace.[8]

Alfa 2-Ti3Al

TiAl3

Reference

  1. ^ Voskoboinikov, R.E .; Lumpkin, G. R.; Middleburgh, SC (2013). „Preferenční tvorba Al intersticiálních defektů v γ-TiAl při ozáření“. Intermetalika. 32: 230–232. doi:10.1016 / j.intermet.2012.07.026.
  2. ^ Liss KD, Bartels A, Schreyer A, Clemens H (2003). „Vysokoenergetické rentgenové záření: nástroj pro pokročilé hromadné vyšetřování v materiálové vědě a fyzice“. Textury Microstruct. 35 (3/4): 219–52. doi:10.1080/07303300310001634952.
  3. ^ „Zpracování a charakterizace slitin na bázi TiAl: Směrem k průmyslovému měřítku“. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  4. ^ Bewlay BP, Nag S, Suzuki A, Weimer MJ (2016). "Slitiny TiAl v motorech komerčních letadel". Materiály při vysokých teplotách. 33 (4–5): 549–559. doi:10.1080/09603409.2016.1183068.
  5. ^ „GE Aviation uvádí na trh 1000. motor GEnx“. Letectví. 21. října 2015. Citováno 10. srpna 2017.
  6. ^ Moeller Manufacturing, Aerospace Division, ve Wixom, Michigan, USA
  7. ^ Heidi Milkert (18. srpna 2014). „Společnost GE používá průlomovou novou elektronovou pistoli pro 3D tisk - výkonnější než 10x laserové slinování“. 3D Print.com.
  8. ^ Tim Barber (31. srpna 2019). „Nová Omega Seamaster Aqua Terra je vyrobena z titanu a váží pouhých 55 g.“. Kabelové.

externí odkazy