La aplicación de sujetadores de aleación de titanio en el extranjero ha sido muy común y siguen apareciendo varios sujetadores nuevos. Los sujetadores individuales de aleación de titanio de gran costo civil ascienden a cientos de miles de piezas. Bajo el mismo índice de resistencia, los sujetadores de titanio son un 70% más livianos que la masa del acero, y la resistencia a la fatiga y la sensibilidad a la concentración de tensión de la aleación de titanio son mejores que usos similares del acero, en una variedad de burletes con alta estabilidad a la corrosión, por lo que la aplicación de anillos apretados de titanio para equipos de aviación es muy importante.
01 Desarrollo de aleación de titanio de sujetadores
Los sujetadores de aleación de titanio se utilizan principalmente en tres tipos de materiales: el primer tipo es una aleación de dos fases de bajo equivalente de Mo, como Ti-6Al-4V; La segunda categoría son las aleaciones metaestables, incluidas III, Ti-44.5Nb, Ti-15-3 en Estados Unidos y TB2, TB3 y TB8 en China; La tercera clase es la composición subcrítica de aleaciones de tipo bifásico, como la rusa BT16l. La siguiente tabla muestra las características de los materiales de fijación de aleación de titanio.
Ti{{0}}Al-4V es un equivalente bajo en Mo: aleación de dos fases con el coeficiente de estabilidad más bajo (sólo 0,27) y el equivalente de aluminio más alto (hasta 6) de las tres aleaciones. . Por tanto, el contenido de fase beta en estado recocido es sólo del 7% (fracción de volumen). Sus ventajas son la menor densidad, el mejor rendimiento de resistencia y fatiga, la composición más simple y el menor costo de los productos semiacabados. Sin embargo, debido a que la plasticidad a temperatura ambiente no es lo suficientemente alta, es necesario utilizar calentamiento por inducción para la conformación en caliente al procesar sujetadores, así como el tratamiento con solución de vacío y el tratamiento de envejecimiento, y el costo de procesamiento es alto.
La segunda categoría son las aleaciones (como TB2, TB3, TB5, TB8, etc.), que son completamente diferentes de las aleaciones y el coeficiente de estabilidad B es alto, en el rango de 1,15 ~ 1,97, mientras que el equivalente de aluminio es reducido a aproximadamente 3. Por lo tanto, se puede obtener una sola fase en el tratamiento de solución, de modo que los pernos y remaches se pueden alterar en frío a temperatura ambiente, bajo costo de procesamiento, la desventaja es la alta densidad, aunque la resistencia es comparable al Ti{{ 11}}Al-4V, pero el rendimiento ante la fatiga no es tan bueno como el Ti-6Al-4v, la composición es compleja y el costo de los productos semiacabados es alto. . Debido a la misma necesidad de tratamiento de envejecimiento al vacío, el costo de los sujetadores terminados sigue siendo mayor que el Ti-6Al-4V, y la temperatura de uso es menor que la del Ti-6Al{{19 }}V.
La densidad de la aleación BT16 es ligeramente mayor que la de Ti-6Al-4V, pero significativamente menor que la de la aleación. El coeficiente de estabilidad de la aleación BT16 es 0.83, que se encuentra entre las dos clases anteriores y cerca de la composición crítica (el coeficiente de estabilidad es 1). En la aleación binaria compuesta de elemento estable y Ti, el tamaño del grano disminuye gradualmente con el aumento del contenido de elemento estable. Cerca de la concentración crítica de l, el número de fases y fases es igual y el tamaño de grano alcanza el mínimo. A medida que aumentan los elementos estables, aumenta el tamaño del grano. El pequeño grano p y el contenido de fase de hasta el 25 % (fracción de volumen) en el estado recocido determinan que la aleación BT16 tenga una excelente plasticidad T a temperatura ambiente. Por lo tanto, la aleación BT16 tiene las condiciones para un recalcado rápido de la cabeza del sujetador a temperatura ambiente, es decir, recalcado en frío.
02 Aplicación de sujetadores de aleación de titanio.
Ti-6A1-4V es una aleación de titanio de dos fases de resistencia media con excelentes propiedades integrales y especificaciones completas de productos semiacabados, incluidas barras, piezas forjadas, placas gruesas, láminas, perfiles y alambres. La aleación puede funcionar durante mucho tiempo a una temperatura de hasta 400 grados C y se ha utilizado ampliamente en la industria aeroespacial y de la aviación, y es el principal material de fijación utilizado en el sector aeroespacial y de la aviación en los Estados Unidos y Europa occidental. países. Los sujetadores rusos de aleación de titanio utilizan principalmente aleación de titanio BT16. La aleación BT16 pertenece a la serie Ti-Al-Mo-4V: aleación de titanio de alta resistencia, los principales productos semiacabados son barras laminadas en caliente y varillas de pulido en frío, materiales de alambre, utilizados principalmente en la fabricación de sujetadores, como como pernos, tornillos, tuercas y remaches. Temperatura máxima de funcionamiento 350 grados. La resistencia de la aleación en el estado de envejecimiento en solución es ligeramente menor que la de la aleación Ti-6Al-4V. La principal ventaja es que se puede deformar en frío en el estado de recocido, lo que mejora significativamente la eficiencia de producción. Los sujetadores fabricados por deformación en frío se utilizan ampliamente en la industria de fabricación de maquinaria en Rusia, y también son los principales materiales estándar para la aplicación del sector aeronáutico y espacial ruso, y también se utilizan en algunos tipos de aeronaves en el país. La aleación se puede utilizar en dos estados: fortalecimiento por deformación en frío sin tratamiento térmico y tratamiento de envejecimiento con solución de refuerzo por recalcado en caliente.
La aleación Beta III se incluyó en la especificación AMS4977 como material de fijación en 1969 y tiene algunas aplicaciones en aviones, pero en 1987 se anunció AMS4977B: el Departamento de Materiales Aeroespaciales recomendó que la aleación beta 11I ya no se usara como material de pieza estándar para futuros nuevos. diseños. Según informes recientes, la producción de la aleación ha cesado. Ti-44.5Nb se incluyó en la especificación AMS4982 como material especial para remaches en 1974, se revisó a AMS4982C en 2002 y todavía se usa hoy en día, pero solo una pequeña sección está soldada en la cabeza del Ti{{ 11}}Remache Al-4V para que quede remachado en frío. Ti-15-3(TB5) se incluyó por primera vez como hoja en la especificación AMS4914 en 1984. TB5 y TB8 se utilizan en cierto tipo de aeronave en China como remaches y tornillos a juego para la viga del paracaídas de arrastre y el capó de aire (alta temperatura). usar). TB2 y TB3 son aleaciones desarrolladas por nuestro país. TB2 se utilizó inicialmente en piezas de chapa y posteriormente como remachadora en algunos modelos.
TB3 comenzó como material para el desarrollo de pernos y también se ha utilizado en algunos modelos.
