Titanaluminid
| Namn | |
|---|---|
|
IUPAC-namn
aluminium; titan
|
|
| Identifierare | |
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
|
PubChem CID
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| Al Ti | |
| Molar massa | 74,849 g/mol |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Titanaluminid (kemisk formel TiAl ), vanligen gamma-titan , är en intermetallisk kemisk förening . Den är lätt och resistent mot oxidation och värme, men har låg duktilitet . Densiteten för y-TiAl är cirka 4,0 g/ cm3 . Den finner användning i flera applikationer inklusive flygplan, jetmotorer, sportutrustning och bilar. [ citat behövs ] Utvecklingen av TiAl-baserade legeringar började cirka 1970. Legeringarna har använts i dessa applikationer endast sedan cirka 2000.
Titanaluminid har tre huvudsakliga intermetalliska föreningar: gamma-titaniumaluminid ( gamma TiAl , y-TiAl ), alfa 2-Ti 3 Al och TiAl 3 . Bland de tre har gamma TiAl fått flest intresse och ansökningar.
Tillämpningar av gamma-TiAl
Gamma TiAl har utmärkta mekaniska egenskaper och oxidations- och korrosionsbeständighet vid förhöjda temperaturer (över 600 °C), vilket gör den till en möjlig ersättning för traditionella Ni - baserade superlegeringskomponenter i flygplansturbinmotorer .
TiAl-baserade legeringar har potential att öka dragkraft-till-vikt-förhållandet i flygplansmotorer. Detta är särskilt fallet med motorns lågtrycksturbinblad och högtryckskompressorbladen. Dessa är traditionellt gjorda av Ni-baserad superlegering, som är nästan dubbelt så tät som TiAl-baserade legeringar. Vissa gamma-titan-aluminidlegeringar behåller styrkan och oxidationsbeständigheten till 1000 °C, vilket är 400 °C högre än driftstemperaturgränsen för konventionella titanlegeringar. [ inte tillräckligt specifik för att verifiera ]
General Electric använder gamma TiAl för lågtrycksturbinbladen på sin GEnx -motor, som driver flygplanen Boeing 787 och Boeing 747-8 . Detta var den första storskaliga användningen av detta material på en kommersiell jetmotor när det togs i bruk 2011. TiAl LPT-bladen är gjutna av Precision Castparts Corp. och Avio spa Machining av Stage 6, och Stage 7 LPT-bladen utförs av Moeller Manufacturing. En alternativ additiv tillverkning väg för produktion av gamma TiAl-bladen för GEnx- och GE9x-motorerna med hjälp av undersöks .
tillverkades en ny 55 g lättviktsversion av Omega Seamaster armbandsur, med gamma-titaniumaluminid för boett, bakstycke och krona, och en titanurtavla och mekanism i Ti 6/4 (grad 5). Detaljpriset för denna klocka till £37 240 var nio gånger högre än för den grundläggande Seamaster och jämförbar med den bästa platinakåpa versionen med en månfaskomplikation .
Alpha 2- Ti3 Al
TiAl 3
TiAl 3 har den lägsta densiteten på 3,4 g/cm 3 , den högsta mikrohårdheten på 465–670 kg/mm 2 och den bästa oxidationsbeständigheten även vid 1 000 °C. Tillämpningarna av TiAl 3 inom teknik- och rymdområdet begränsas dock av dess dåliga formbarhet. Dessutom åtföljs förlusten av duktilitet vid omgivningstemperatur vanligtvis av en förändring av frakturläge från duktil transgranulär till spröd intergranulär eller till spröd klyvning. Trots att många härdningsstrategier har utvecklats för att förbättra deras seghet, är bearbetningskvaliteten fortfarande ett svårt problem att ta itu med. Tillverkningsteknik för nästan nettoform anses vara ett av de bästa valen för att förbereda sådana material. {date=juli 2022} [ citat behövs ]
externa länkar
- Bearbetning av gamma-titan-aluminidkomponenter - Moeller-tillverkning
- Titanaluminidtillämpningar i höghastighets civila transporter
- Titanium Aluminides - Intermetallics på azom.com.
- Power House (GEnx TiAl LPT Blade Announcement)
- Edward A. Loria (2001). "Quo vadis gamma titanaluminid". Intermetallics . 9 (12): 997–1001. doi : 10.1016/S0966-9795(01)00064-4 .
- Donachie, Matthew J (2000). Titan: en teknisk guide . sid. 131. ISBN 978-0-87170-686-7 .
- Kassner, Michael E; Pérez-Prado, María-Teresa (2004). Grunderna för krypning av metaller och legeringar . sid. 175. ISBN 978-0-08-043637-1 .