Jest to szerokie zastosowanie stopów tytanu w produkcji przemysłowej ze względu na ich unikalny wysoki stosunek wytrzymałości do masy, odporność na pękanie i doskonałą odporność na korozję. Coraz większa liczba firm woli stosować stop tytanu TC11 zamiast TC4 do produkcji wirników i łopatek, ze względu na lepszą odporność na spalanie i możliwość pracy w wysokiej temperaturze przez długi czas. Stopy tytanu są klasycznymi, trudnymi w obróbce materiałami ze względu na ich wrodzoną wysoką wytrzymałość utrzymywaną w podwyższonej temperaturze i niską przewodność cieplną, co prowadzi do wysokich temperatur skrawania. W przypadku niektórych elementów silników lotniczych, takich jak wirniki, które mają skręcone powierzchnie, trudno jest spełnić coraz wyższe wymagania dotyczące jakości powierzchni za pomocą samej operacji frezowania.
W samochodowym silniku spalinowym wirnik turbosprężarki przyczynił się do zwiększenia zarówno wydajności mocy, jak i zmniejszenia zużycia paliwa, ponieważ spaliny poprawiają wydajność wlotu bez dodatkowego zużycia paliwa. Jednakże wirnik turbosprężarki ma fatalną wadę zwaną „turbo-lagiem”, która opóźnia ustaloną pracę turbosprężarki poniżej 2000 obr./min. Glinki tytanu mogą zmniejszyć masę o połowę w stosunku do konwencjonalnej turbosprężarki. Poza tym stopy TiAl mają kombinację niskiej gęstości, wysokiej wytrzymałości właściwej, doskonałych właściwości mechanicznych i odporności na ciepło. W związku z tym stopy TiAl mogą wyeliminować problem opóźnienia turbodoładowania. Do tej pory do produkcji turbosprężarek wykorzystywano metalurgię proszków i proces odlewania. Jednak zastosowanie procesu metalurgii proszków do produkcji turbosprężarek jest trudne ze względu na jego słabą solidność i spawalność.
Z punktu widzenia opłacalności procesu, odlewanie metodą traconą można uznać za ekonomiczną technologię uzyskania kształtu netto dla stopów TiAl. Jednakże turbosprężarka ma zarówno krzywiznę, jak i cienkościenne części i nie ma odpowiednich informacji, takich jak zdolność do odlewania i płynność w zależności od temperatury formy, temperatury stopu i siły odśrodkowej. Modelowanie odlewu oferuje skuteczny i opłacalny sposób badania skuteczności różnych parametrów odlewania.
Odniesienie
Loria EA. Glinki tytanu gamma jako potencjalne materiały konstrukcyjne. Międzymetalika 2000;8:1339e45.
Czas publikacji: 30 maja 2022 r