阻燃钛合金

richardbjhe

钛及钛合金因密度低、比强度高、耐蚀性好等优点被广泛应用于航空工业领域，航空发动机上的盘件、叶片和机匣等部件都可采用钛合金制造。然而，在一定的温度、压力和气流环境下，常规钛合金容易被点燃而发生持续燃烧。燃气涡轮发动机上发生的“钛火”蔓延速度很快，从燃烧开始到结束仅4～20s，难以采取灭火措施，因而限制了钛合金在先进航空发动机中的应用范围。用镍基或铁基合金替代铁合金可以避免燃烧事故的发生，然而这将明显降低航空发动机的推重比。阻燃涂层技术虽然能发挥一定的积极作用，但却不能根本解决钛燃烧问题。为满足高性能航空发动机发展的需要，对钛燃烧问题的研究和阻燃钛合金的研制已成为世界各航空大国关注的重要问题。
    美国和俄罗斯从20世纪70年代就积极开展了钛燃烧问题的研究，90年代初两国分别研制成功各自的阻燃钛合金，其中俄罗斯的BTT-1合金的典型发动机零件也已顺利通过地面试车，美国的Alloy C合金已在其第四代战机F22上得到应用。欧洲一些发达国家也在积极开展这项研究工作，但至今还没有成功应用的报道。
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  Z" |0 U$ F+ E0 n0 `$ P' {' K俄罗斯从钛-钛摩擦机理入手成功地研制出Ti-Cu-A1系阻燃钛合金，其典型代表为BTT-1和BTT-3合金(具体成分未见公布)，BTT-1合金具有良好的热加工性能，可制成形状复杂的发动机零件，如压气机机匣和叶片等，工作温度可达450℃，BTT-3合金的工艺塑性比BTT-1的更好，适合于轧制板材和箔材，其阻燃性能也得到了显著提高.在Ti-Cu-AI系合金中添加少量A1元素是为了提高合金的耐热性、减小其密度和降低成本等。