チタン合金の機械的性質
チタン合金は、高強度、低密度、優れた機械的特性、優れた靭性、耐食性を備えています。さらに、チタン合金の加工性能は悪く、切断が難しく、熱間加工では水素、酸素、窒素、炭素、その他の不純物を非常に吸収しやすいです。耐摩耗性が悪く、製造工程が複雑です。チタンの工業生産は1948年に始まりました。航空産業の発展のニーズにより、チタン産業は年平均約8％の成長率で発展しました。
現在、世界中のチタン合金加工材料の年間生産量は4万トン以上に達しており、チタン合金のグレードは30種類近くに上ります。最も広く使用されているチタン合金は、Ti-6Al-4V(TC4)、Ti-5Al-2.5Sn(TA7)、および工業用純チタン (TA1、TA2、TA3) です。
チタン合金は主に航空機エンジンのコンプレッサー部品の製造に使用され、続いてロケット、ミサイル、高速航空機の構造部品にも使用されます。1960 年代半ばまでに、チタンとその合金は、電気分解用の電極、発電所のコンデンサー、石油精製および脱塩用のヒーター、および汚染防止装置の製造に一般産業で使用されていました。チタンとその合金は、一種の耐食性構造材料となっています。さらに、水素貯蔵材料や形状記憶合金の製造にも使用されます。
中国は 1956 年にチタンおよびチタン合金の研究を開始しました。1960年代半ばからチタン素材の工業生産とTB2合金の開発が始まりました。チタン合金は航空宇宙産業で使用される新しい重要な構造材料です。比重、強度、使用温度はアルミニウムとスチールの中間ですが、比強度が高く、耐海水腐食性、極低温性能に優れています。
1950 年に、F-84 戦闘爆撃機が後部胴体の熱シールド、エア フード、尾翼フード、その他の非ベアリング部品として初めて使用されました。1960 年代以降、チタン合金の使用は後部胴体から中間胴体に移され、フレーム、ビーム、フラップ スライドなどの重要な軸受けコンポーネントを製造する構造用鋼が部分的に置き換えられました。軍用機におけるチタン合金の使用は急速に増加しており、航空機構造の重量の20%〜25%に達しています。
