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鈦使航空器翱翔自如

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航空器為什么能飛上天,能在空中翱翔?因為它有發(fā)動機,能為它提供動力,可是大多數(shù)人并不了解發(fā)動機是用什么材料制的?;蛘J為是用鋼制的,當然鋼是必不可少的,但是除了鋼,還用了鋁合金、鈦合金、復合材料和高溫合金,同時,隨著時間的推移與鈦材性能的改進和價格的下降,在航空器發(fā)動機用材的占比中,鈦的占比在逐年增大。同時,不同的國家,不同的公司,不同的機型,不同的發(fā)動機,用的鈦材量也有較大差異。

航空器為什么能飛上天,能在空中翱翔?因為它有發(fā)動機,能為它提供動力,可是大多數(shù)人并不了解發(fā)動機是用什么材料制的?;蛘J為是用鋼制的,當然鋼是必不可少的,但是除了鋼,還用了鋁合金、鈦合金、復合材料和高溫合金,同時,隨著時間的推移與鈦材性能的改進和價格的下降,在航空器發(fā)動機用材的占比中,鈦的占比在逐年增大。同時,不同的國家,不同的公司,不同的機型,不同的發(fā)動機,用的鈦材量也有較大差異。
噴氣發(fā)動機是鈦材的主要應用領域,美國普拉特-惠特尼公司(Pratt &Whitney)生產(chǎn)的發(fā)動機中,鈦合金零部件凈質量占其總質量的7%~18%,美國通用電氣公司(GE)的J73噴氣發(fā)動機中鈦材占比為6%。美國J79發(fā)動機的17級轉子原為不銹鋼,后來的改進型將11級盤改用鈦合金,在J79-8發(fā)動機中使用了20%的鈦合金工件,可是在先前的J79-3發(fā)動機中鈦合金零部件的質量僅占4%。
美國JT3D渦輪風扇發(fā)動機的低壓壓氣機的風扇葉片及其隔板和風扇閥都是用Ti-6A1-4V合金制的。風扇葉片長406mm,比壓氣機葉片長2倍。JT9D風扇葉片長711mm,比壓氣機葉片長近10倍。JT9D渦輪風扇發(fā)動機的鈦合金用量占質量的28%,約1.035t,其中,46塊風扇葉片采用Ti-6AI-4V合金制造。低壓壓氣機轉子和11級高壓壓氣機中的9級采用Ti-6AI-4V、Ti-8AI-1Mo-1V和Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo合金,后者可承受480℃,用了450kg,靜子葉片采用Ti-5Al-2.5Sn合金。
英國、美國、德國、意大利和日本等國家制造的V2500型發(fā)動機重2.2t,鈦材占31%。英國羅爾斯-羅伊斯公司(Rolls-Royce)制造的高壓壓氣機3~6級使用的高抗蠕變合金IMI 550(Ti-4AI-4Mo-2Sn-0.5Si)合金,日本制造的發(fā)動機風扇和低壓壓氣機用的是Ti-6AI-4V合金。

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