Hochtemperatur-Titanlegierungen wurden aufgrund ihrer hervorragenden Wärmefestigkeit und hoher spezifischer Festigkeit in Luft- und Raumfahrtmotoren weit verbreitet.Ähnliche Hochtemperaturlegierungsmaterialien werden in Zukunft lange Zeit Trumpfmaterialien seinIn der heutigen sich rasch verändernden Wissenschaft und Technologie haben die Forschung und die zukünftige Entwicklung von Hochtemperaturlegierungsmaterialien eine hohe praktische und strategische Bedeutung.Zukunftsflugzeuge und ihre Schubsysteme erfordern die Entwicklung von hochtemperaturfähigen Legierungsmaterialien mit höherer Festigkeit, Betriebstemperatur und Elastizitätsmodul, niedrigere Dichte und niedrigerer Preis als die bestehenden Legierungen Ti64 und T16242.Hochtemperaturlegierte Materialien sind die wichtigste Entwicklung von Luftfahrtmaterialien.
Definition von Hochtemperaturlegierungen
Hochtemperaturlegierungen beziehen sich auf Metallmaterialien auf Basis von Eisen, Nickel,und Kobalt, die sich kurz- oder langfristig in verschiedenen Umgebungen unter hohen Temperaturen über 600 °C und bestimmten Belastungen anpassen könnenEs weist außerdem eine höhere Hochtemperaturfestigkeit, Plastizität, gute Oxidations- und Heißkorrosionsbeständigkeit, gute thermische Müdigkeit, Bruchfestigkeit und andere umfassende Eigenschaften auf.Hochtemperaturlegierungen haben eine einzige Austenitstruktur und eine gute Strukturstabilität und Betriebssicherheit bei verschiedenen TemperaturenAufgrund der vorstehenden Leistungsmerkmale und des hohen Legierungsgrades von Hochtemperaturlegierungen wird es in Großbritannien und den Vereinigten Staaten als Superlegierung bezeichnet.
Merkmale der Hochtemperaturverarbeitung von Legierungen
Bei Hochtemperaturlegierungen wie Nickellegierungen, Titanlegierungen und Kobaltlegierungen erhöht die Hochtemperaturbeständigkeit unmittelbar die Verarbeitungsschwierigkeit.Unter der kombinierten Wirkung von starker Schneidkraft und hoher Temperatur, die während der Bearbeitung entstehenDie meisten dieser Legierungen entwickeln zudem eine rasche Verhärtung.Die während der Bearbeitung des Werkstücks erzeugte gehärteten Oberfläche wird dazu führen, dass die Schneide des Werkzeugs in der Schnitttiefe eingeschnitten wird und unerwünschte Belastungen im Werkstück verursachtAuch die Verarbeitung von Titanlegierungen ist mit diesen Problemen konfrontiert.Obwohl die Schneidkraft, die für die Verarbeitung von Titanlegierungen erforderlich ist, nur geringfügig höher ist als die des StahlsDie speziellen Eigenschaften von Titanlegierungen machen sie wesentlich schwieriger zu bearbeiten als Stahl derselben Härte.
Die wichtigsten Punkte sind folgende:
1) Titanlegierungen sind ebenso wie andere Hochtemperaturlegierungen anfällig für Verhärtung;
2) Die Wärmeleitfähigkeit von Legierungen auf Titanbasis ist sehr niedrig, so daß fast die gesamte Wärme, die während der Verarbeitung erzeugt wird, sich auf die Schneide konzentriert.
3) Der Elastizitätsmodul von Titanlegierung ist besonders bei starken Schneidkräften sehr gering, was das Werkstück anfällig für Werkzeugbeugungen und Vibrationen macht.
4) Das Schlimmste ist, daß die chemischen Eigenschaften der Titanlegierung aktiver sind als die anderer Hochtemperaturlegierungen.mit einer Breite von mehr als 20 mm,, was zu Schrumpfungen im Werkstück führt.
Aus den oben genannten Gründen erfordert die Verarbeitung hochtemperaturbeständiger Legierungen eine spezielle Verarbeitungstechnologie.