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航空發動機專用鈦合金TC4 (ZTC4)、TC17、TC6、TC19 TC11、TA15

航空發動機用鈦合金是指具有較髙的高溫蠕變抗力、持久強度、高溫強度 熱穩定性和高溫疲勞等性能,能夠滿足航空發動機零件在高溫環境下長期工作 要求的鈦合金,主要用于制造航空發動機葉片、輪盤和機匣等零件。航空發動機 用鈦合金以能滿足發動機高溫零部件長期工作的最高溫度進行分類。

350℃使用的高溫鈦合金主要有TC4 (ZTC4)鈦合金,該合金是世界上使用 量最多的一種鈦合金,工藝性能優越,綜合力學性能好,成本低,生產和使用穩 定,性能數據齊全,半成品種類多。該合金主要用于制造航空發動機風扇及壓氣 機400T以下工作的葉片、壓氣機盤和鼓筒等。ZTC4鈦合金主要用于機匣等鑄 件的生產。

400℃使用的高溫鈦合金主要有TC17、TC6和TC19鈦合金,TC17鈦合金 與美國的Til7合金相仿,主要用于制造壓氣機盤、整體葉盤零件;而TC6鈦合 金與俄羅斯的BT3 - 1合金相仿,主要用于制造風扇葉片及高壓壓氣機葉片 等零件;TC19對應于國外的Ti-6246合金,可用于制造壓氣機盤和葉片等重 要構件。

450℃使用的高溫鈦合金主要有TA11鈦合金。TA11鈦合金與美國的Ti_ 811合金相仿,用于制造發動機1級?3級高壓轉子葉片。

500℃使用的高溫鈦合金主要有TC11.TA15 (ZTA15)、TA7 (ZTA7)和TA19 (ZTC6)鈦合金。TC11鈦合金是以俄羅斯的BT9合金為基礎的改進合金,是我 國航空發動機上應用數量最多的鈦合金,綜合力學性能好。生產TC11葉片和 盤件及其半成品的工藝穩定,二十多年來在我國航空發動機上的使用中沒有發 生過因TC11合金材料問題造成的故障,主要用于制造航空發動機500℃及以下 溫度使用的壓氣機葉片、盤、鼓筒等零件。TA15鈦合金與俄羅斯的BT20鈦合 金相仿,具有良好的可焊性和熱穩定性,主要用于制造發動機加力燃燒室筒體、 承力環、可變彎度葉片等零部件。TA7鈦合金與美國的Ti5A12.合金相仿, 主要用于制造發動機轉接座、前機匣殼體、封嚴圈殼體以及板材熱壓成形的襯 板、支架座和壁板等零件。TA19鈦合金與美國的Ti-6242(S)合金相仿,用于 制造發動機前機匣。國外Ti- 6242 (S)鈦合金在發動機盤、葉片等部件都有應 用,添加Si的Ti -6242S鈦合金使用溫度接近550℃。

550℃使用的高溫鈦合金有TA12合金,尚未在我國的航空發動機上獲得應 用,擬用于制造加力燃燒室筒體等零件。

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