Titaanisulamist kinnitusdetailide kasutamine välismaal on olnud väga levinud ning jätkuvalt ilmub erinevaid uusi kinnitusvahendeid. Suured tsiviilkulud ühest titaanisulamist kinnitusdetailid ulatuvad sadadesse tuhandetesse tükkidesse. Sama tugevusindeksi korral on titaanist kinnitusdetailid 70% kergemad kui terase mass ning titaanisulami väsimustugevus ja tundlikkus pingekontsentratsiooni suhtes on paremad kui sarnasel terase kasutusviisil, mitmesugustes kõrge korrosioonikindlusega ilmastikuribades, seega Titaanist tihedate rõngaste paigaldamine lennundusseadmetele on väga oluline.
01 Kinnitusvahendi titaanisulami väljatöötamine
Titaanisulamist kinnitusvahendeid kasutatakse peamiselt kolme tüüpi materjalides: esimene tüüp on madala Mo-ekvivalendina – tüüpi kahefaasiline sulam, näiteks Ti-6Al-4V; Teine kategooria on metastabiilsed sulamid, sealhulgas III, Ti-44.5Nb, Ti-15-3 Ameerika Ühendriikides ja TB2, TB3 ja TB8 Hiinas; Kolmas klass on - tüüpi kahefaasiliste sulamite, näiteks Venemaa BT16l, subkriitiline koostis. Järgmine tabel näitab titaanisulamist kinnitusmaterjalide omadusi.
Ti{{0}}Al-4V on madala Mo-ekvivalendina – kahefaasiline sulam, millel on kolmest sulamist madalaim stabiilsuskoefitsient (ainult 0,27) ja kõrgeim alumiiniumi ekvivalent (kuni 6). . Seega on beetafaasi sisaldus lõõmutatud olekus vaid 7% (mahuosa). Selle eelised on madalaim tihedus, parim tugevus ja väsimus, lihtsaim koostis ja pooltoodete madalaim hind. Kuna aga toatemperatuuri plastilisus ei ole piisavalt kõrge, on kinnitusdetailide töötlemisel vaja kasutada induktsioonkuumutust kuumtöötluseks, samuti vaakumlahusega töötlemiseks ja vananemistöötluseks ning töötlemiskulud on kõrged.
Teine kategooria on sulamid (nagu TB2, TB3, TB5, TB8 jne), mis on täiesti erinevad - sulamitest ja B- stabiilsuskoefitsient on kõrge, vahemikus 1,15-1,97, samas kui alumiiniumi ekvivalent on Vähendada umbes 3-ni. Seetõttu saab lahuse töötlemisel saada ühe faasi, nii et poldid ja needid saab toatemperatuuril külmalt üles keerata, madalad töötlemiskulud, puuduseks on suur tihedus, kuigi tugevus on võrreldav Ti{{ 11}}Al-4V, kuid väsimusjõud ei ole nii hea kui Ti-6Al-4v ja koostis on keeruline ja pooltoodete maksumus on kõrge . Samasuguse vaakumvanandamise vajaduse tõttu on valmis kinnitusdetailide maksumus endiselt kõrgem kui Ti-6Al-4V ja kasutustemperatuur madalam kui Ti-6Al{{19 }}V.
BT16 sulami tihedus on veidi suurem kui Ti-6Al-4V tihedus, kuid oluliselt väiksem kui sulamil. BT16 sulami stabiilsuskoefitsient on 0,83, mis jääb kahe ülaltoodud klassi vahele ja on kriitilise koostise lähedal (stabiilsuse koefitsient on 1). Stabiilsest elemendist ja Ti-st koosnevas binaarses sulamis väheneb tera suurus järk-järgult stabiilse elemendi sisalduse suurenemisega. Kriitilise kontsentratsiooni l lähedal on faaside ja faaside arv võrdne ning tera suurus jõuab miinimumini. Stabiilsete elementide edasise suurenemisega suureneb tera suurus. Väike p-tera ja faasisisaldus kuni 25% (mahuosa) lõõmutatud olekus määravad, et BT16 sulamil on suurepärane toatemperatuuril T-plastsus. Seetõttu on sulamil BT16 tingimused toatemperatuuril kinnituspea kiireks väänamiseks, st külmaks häirimiseks.
02 Titaanisulamist kinnitusdetailide kasutamine
Ti-6A1-4V on keskmise tugevusega kahefaasiline titaanisulam, millel on suurepärased kõikehõlmavad omadused ja täielikud pooltoodete spetsifikatsioonid, sealhulgas latid, sepised, paksud plaadid, lehed, profiilid ja traadid. Sulam võib töötada pikka aega temperatuuril kuni 400 kraadi C ning seda on laialdaselt kasutatud lennunduses ja kosmosetööstuses ning see on peamine kinnitusmaterjal, mida kasutatakse lennundus- ja kosmosesektoris Ameerika Ühendriikides ja Lääne-Euroopas. riigid. Venemaa titaanisulamist kinnitusdetailid kasutavad peamiselt BT16 titaanisulamit. BT16 sulam kuulub Ti-Al-Mo{10}}V-seeria – ülitugev titaanisulam, peamised pooltooted on kuumvaltsitud vardad ja külmpoleerimisvardad, traatmaterjalid, mida kasutatakse peamiselt kinnitusdetailide, nt. poltide, kruvide, mutrite ja neetidena. Maksimaalne töötemperatuur 350 kraadi. Lahuse vanandamise olekus on sulami tugevus veidi madalam kui Ti-6Al-4V sulamil. Peamine eelis on see, et seda saab lõõmutamise olekus moodustuda külmaga, mis parandab oluliselt tootmise efektiivsust. Külmdeformatsioonist valmistatud kinnitusvahendeid kasutatakse laialdaselt Venemaa masinatööstuses ja need on ka peamised standardmaterjalid Venemaa lennundus- ja kosmosesektoris ning neid kasutatakse ka teatud tüüpi õhusõidukites riigis. Sulamit saab kasutada kahes olekus: külmdeformatsioonitugevdamine ilma kuumtöötlemiseta ja kuumtöötlemine vormiv tugevdav lahus-vanandustöötlus.
Beeta III sulam lisati spetsifikatsiooni AMS4977 kinnitusmaterjalina 1969. aastal ja sellel on mõned rakendused lennukites, kuid 1987. aastal kuulutati välja AMS4977B: Lennundusmaterjalide osakond soovitas, et beeta 11I sulamit ei kasutataks enam tulevaste uute jaoks standardse osamaterjalina. kujundused. Hiljutiste aruannete kohaselt on sulami tootmine lõpetatud. Ti-44.5Nb lisati spetsifikatsiooni AMS4982 spetsifikatsiooni neetide jaoks 1974. aastal, 2002. aastal muudeti AMS4982C-ks ja seda kasutatakse siiani, kuid Ti{{ pea külge on keevitatud vaid väike osa. 11}}Al-4V neet külmneetimiseks. Ti-15-3(TB5) kanti lehena esmakordselt spetsifikatsioonis AMS4914 1984. aastal. TB5 ja TB8 kasutatakse Hiinas teatud tüüpi lennukites sobivate neetide ja kruvidena langevarju tala ja õhukatte jaoks (kõrge temperatuur). kasutamine). TB2 ja TB3 on meie riigi välja töötatud sulamid. TB2 kasutati algselt lehtdetailides ja hiljem mõne mudeli neetina.
TB3 sai alguse poltide arendamise materjalina ja seda on kasutatud ka mõnes mudelis.
