Hervorragende Auswahl für die Herstellung von Titan- und Aluminiumlegierungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie

Titanlegierungen weisen eine hohe spezifische Festigkeit, spezifische Steifigkeit und gute Korrosionsbeständigkeit auf und erfüllen die Konstruktionsanforderungen von Flugzeugen mit hoher Manövrierfähigkeit, hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer. Sein Anwendungsniveau ist zu einem wichtigen Indikator für den Fortschritt bei der Auswahl von Flugzeugmaterialien geworden.

Titanlegierungen und Aluminiumlegierungen werden aufgrund ihrer hervorragenden geringen Dichte und strukturellen Festigkeit häufig in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau, im Maschinenbau und in anderen Bereichen eingesetzt. Insbesondere in der Luftfahrtindustrie spielen sie eine sehr wichtige Rolle und sind die wichtigsten Strukturmaterialien der Luftfahrtindustrie. Obwohl Titanlegierungen etwa zwei Drittel schwerer sind als Aluminiumlegierungen, bedeutet ihre Eigenfestigkeit, dass eine geringere Menge verwendet werden kann, um die erforderliche Festigkeit zu erreichen. Titanlegierungen sind aufgrund ihrer Festigkeit und geringen Dichte zu einem wichtigen Material zur Reduzierung der Kraftstoffkosten geworden. Sie werden häufig in Flugzeugtriebwerken und verschiedenen Arten von Raumfahrzeugen eingesetzt. Aluminiumlegierungen sind derzeit das am weitesten verbreitete und gebräuchlichste Leichtbaumaterial im Automobilbereich und ihre Dichte beträgt nur ein Drittel der von Stahl. Studien haben gezeigt, dass Aluminiumlegierungen im gesamten Fahrzeug bis zu 540 kg verwendet werden können, wodurch das Gewicht des Fahrzeugs um 40 % reduziert wird. Ein gutes Beispiel ist der Einsatz von Vollaluminiumkarosserien in Fahrzeugen von Marken wie Audi und Toyota.

Da beide Materialien eine hohe Festigkeit und eine geringe Dichte aufweisen, müssen bei der Auswahl einer Legierung weitere Faktoren berücksichtigt werden.

In kritischen Situationen, in denen hohe Festigkeit und geringes Gewicht erforderlich sind, zählt jedes Gramm. Wenn jedoch Komponenten mit höherer Festigkeit erforderlich sind, ist Titan die beste Wahl. Daher werden Titanlegierungen bei der Herstellung von medizinischen Geräten/Implantaten, komplexen Satellitenkomponenten, Vorrichtungen und Stents usw. verwendet.

In Bezug auf die Kosten ist Aluminium das kostengünstigste Metall für die Bearbeitung oder den 3D-Druck; Während die Kosten für Titan höher sind, bringen die durch Leichtbauteile für Flugzeuge oder Raumfahrzeuge eingesparten Kraftstoffeinsparungen enorme Vorteile und die Lebensdauer von Teilen aus Titanlegierungen wird länger sein. lang.

Im Hinblick auf die thermischen Eigenschaften weisen Aluminiumlegierungen eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und werden häufig zur Herstellung von Heizkörpern verwendet. Für Hochtemperaturanwendungen ist Titan aufgrund seines hohen Schmelzpunkts besser geeignet, und Luft- und Raumfahrtmotoren enthalten eine große Anzahl von Komponenten aus Titanlegierungen.

Aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und geringen Reaktivität ist Titan das biokompatibelste Metall und wird häufig in medizinischen Bereichen (z. B. bei chirurgischen Instrumenten) eingesetzt. Ti64 widersteht auch salzhaltigen Umgebungen gut und wird häufig in Meeresanwendungen eingesetzt.

Im Luft- und Raumfahrtbereich werden häufig Aluminiumlegierungen und Titanlegierungen verwendet. Titanlegierungen haben die Vorteile einer hohen Festigkeit und einer geringen Dichte (nur etwa 57 % von Stahl). Seine spezifische Festigkeit (Festigkeit/Dichte) übertrifft die anderer metallischer Strukturmaterialien bei weitem. Es können Teile mit hoher Festigkeit, guter Steifigkeit und geringem Gewicht hergestellt werden. . Titanlegierungen werden in Flugzeugtriebwerkskomponenten, Rahmen, Häuten, Befestigungselementen und Fahrwerken verwendet. Darüber hinaus wurde in der Referenz zur 3D-Drucktechnologie festgestellt, dass Aluminiumlegierungen für Arbeiten in Umgebungen unter 200 Grad geeignet sind. Der Aluminiumanteil im Airbus A380-Rumpf beträgt mehr als ein Drittel, auch im C919 kommt ein großer Anteil herkömmlicher Hochleistungsaluminiumlegierungen zum Einsatz. Material. Aluminiumlegierungen werden in Flugzeughäuten, Schotten, Flügelrippen und anderen Teilen verwendet.