Waarom de luchtvaartproductie niet zonder titanium kan

Er is een gezegde in de luchtvaartindustrie: "Voor elk pond dat verloren gaat aan het gewicht van het vliegtuig, zal de vlieghoogte met één voet toenemen." Het is duidelijk dat het verminderen van het gewicht erg belangrijk is voor het verbeteren van de prestaties van het vliegtuig.

Hoe het gewicht van het vliegtuig verminderen? Dit is onlosmakelijk verbonden met een materiaal: titaniumlegering.

Voordat we het over titaniumlegeringen hebben, moeten we eerst titanium begrijpen. Titanium is een metaalmateriaal met uitstekende fysische eigenschappen en stabiele chemische eigenschappen. Het is overvloedig aanwezig in de aardkorst, veel hoger dan gewone metalen zoals koper, zink en tin, en ligt in grote hoeveelheden begraven in rotsen en zand. Titaniumlegering is een legering die bestaat uit titanium en andere elementen. Titaniumlegering heeft de voordelen van hoge sterkte, lichtgewicht en sterke hittebestendigheid. Het gebruik ervan in de vliegtuigbouw kan niet alleen de levensduur van het vliegtuig verlengen, maar ook het eigen gewicht verminderen en de vliegprestaties van het vliegtuig aanzienlijk verbeteren.

Volgens testgegevens is de sterkte van een titaniumlegering 1,3 keer die van een aluminiumlegering, 1,6 keer die van een magnesiumlegering en 3,5 keer die van roestvrij staal. De uitstekende thermische sterkte is geschikt voor productie in de lucht- en ruimtevaart en kan lange tijd werken bij een temperatuur van 450 graden C tot 500 graden C. Bovendien zijn titaniumlegeringen bestand tegen zowel hoge als lage temperaturen en kunnen ze een zekere mate van plasticiteit behouden bij { {8}} graad .

Hoe geavanceerder het vliegtuig, hoe meer titanium er wordt gebruikt. In het Amerikaanse SR-71 verkenningsvliegtuig op grote hoogte en hoge snelheid is titanium verantwoordelijk voor 93 procent van het structurele gewicht van het vliegtuig, en het staat bekend als een vliegtuig dat volledig uit titanium bestaat. Weet je, voor elke 10 procent gewichtsvermindering van een vliegtuig kan 4 procent brandstof worden bespaard.

Momenteel worden de meeste titanium en titaniumlegeringen die in de wereld worden geproduceerd, gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie. Titaniumlegeringen worden voornamelijk gebruikt bij de vervaardiging van vliegtuigen en motoren, zoals gesmede titaniumventilatoren, compressorschijven en -bladen, motorkappen, uitlaatinrichtingen en andere componenten, evenals structurele frameonderdelen zoals vliegtuigframeframes. Het ruimtevaartuig maakt gebruik van de hoge sterkte, corrosieweerstand en lage temperatuurbestendigheid van titaniumlegeringen om verschillende drukvaten, brandstoftanks, bevestigingsmiddelen, instrumentriemen, frames en raketgranaten te vervaardigen. Op kunstmatige satellieten, maanmodules, bemande ruimtevaartuigen en space shuttles worden plaatlassen van titaniumlegering gebruikt. Er kan worden voorspeld dat met de ontwikkeling van technologie in de lucht- en ruimtevaartindustrie de toekomstige ontwikkeling van titaniumlegeringen brede perspectieven heeft. Wetenschappers zullen het onderzoek naar en het gebruik van titaniumlegeringen uitbreiden om meer geavanceerde apparatuur te creëren.