1.1 Prehľad vývoja zliatiny titánu s vysokou teplotou v Spojených štátoch amerických
V roku 1954 Spojené štáty vyvinuli prvú zliatinu titánu s vysokým teplotou na svete: TC4 (nominálne zloženie ti -6 al -4 v), ktorá otvorila výskumný proces vysoko teplotných titánových zliatin titánu. Potom sa vyvinulo a skúmalo mnoho ďalších zliatín titánu s vysokou teplotou na základe TC4. Zliatina TC4 pridáva do titánovej matrice element A. Statabilization Element A a -Stabilizačný prvok V a získa mikroštruktúru, v ktorej fáz a fáza koexistujú. Má dobré mechanické vlastnosti a vysokú teplotnú odolnosť a iné komplexné vlastnosti a používa sa v štrukturálnych komponentoch a komponentoch odolných voči vysokej teplote. Maximálna prevádzková teplota TC4 je 350 stupňov. V nasledujúcom vývoji, v dôsledku čoraz vyšších požiadaviek na materiály v oblasti letectva, výkonnostné nevýhody TC4: nedostatočná tepelná odolnosť, zlá spracovateľnosť chladu, komplexný proces prípravy, zlá tvrditeľnosť atď. Nestačí na podporu jeho aplikácie v oblasti letectva.
Z vyššie uvedených dôvodov v 60. rokoch 20. storočia vyvinuli Spojené štáty titánové zliatiny s vyššími pracovnými teplotami: Ti -6246 a ti -6242, čím sa zvýšila pracovná teplota na približne 450 stupňov. V 70. rokoch 20. storočia Spojené štáty účinne zlepšili silu tečenia a únavovú silu zliatin titánu pridaním prvkov SI do zliatiny a vyvinuli Ti -6242 s zliatinou so servisnou teplotou viac ako 500 stupňov. V osemdesiatych rokoch 20. storočia vyvinuli Spojené štáty zliatinu Ti -1100 s vyšším odporom vysokej teploty, ktorá má dobrú aplikáciu v leteckých lietadlách.
1.2 Prehľad vývoja zliatiny titánu s vysokým teplotou v Spojenom kráľovstve
Po tom, čo Spojené štáty rozvinuli TC4, Spojené kráľovstvo nezaostávalo a postupne vyvinulo sériu zliatiny titánu. V 50. rokoch 20. storočia sa Spojené kráľovstvo vyvinulo zliatinou titánu IMI550, ktorá zvýšila svoju vysokú teplotnú odolnosť voči viac ako 400 stupňom pridaním prvkov SI do zliatiny a jeho vysoká teplota bola tiež o 10% vyššia ako TC4. V 60. rokoch 20. storočia vyvinula zliatiny IMI679 a IMI685 s zliatinami zliatiny Ti -2 al {{}} Sn -5 zr -1 mo {12}}. 2Si and Ti -6 al -5 zr -0. 5MO -0. 25Si. Tieto dve zliatiny majú nízky obsah molybdénu. V porovnaní s TC4 sa pevnosť tečenia týchto dvoch zliatin výrazne zlepšila. Pokiaľ ide o prevádzkovú teplotu, prevádzková teplota IMI679 dosahuje 450 stupňov; Prevádzková teplota IMI685 presahuje 500 stupňov. Vlastnosti zvárania a spracovania zliatiny IMI685 sú dobré, čo vedie k jeho uplatňovaniu v oblasti letectva.
V 70. a 80. rokoch 20. storočia, na základe zliatiny Ti-AL-SN-ZR-MO-NB-Si, vyvinula UK zliatiny IMI829 a IMI834 na zlepšenie únavovej pevnosti zliatiny s maximálnou prevádzkovou teplotou 600 stupňov. Rafináciou makro a mikro štruktúr tieto dve zliatiny výrazne zlepšili pevnosť tečenia a oxidačnú odolnosť. Po ošetrení roztoku sa mikroštruktúra zliatiny IMI829 transformuje na malé množstvo transformačnej mikroštruktúry a fázy v tvare ihly, ktorá zlepšuje pevnosť tečenia a zlomeninu zliatiny; Po ošetrení + riešení sa mikroštruktúra zliatiny IMI834 transformuje na transformačnú mikroštruktúru v tvare ihly a malé množstvo primárnej fázy, ktorá zlepšuje pevnosť únavy a pevnosť zliatiny tečenia.
1.3 Vývoj ruských zliatín titánu s vysokým teplotou
Na základe skúseností Spojených štátov a Spojeného kráľovstva Rusko nezávisle vyvinuté a vyrobené BT 3-1 vysokej teplotyzliatina. BT 3-1 pridáva dva eutektoidné prvky stabilizačné, CR a FE, na posilnenie fázy a fázy. Maximálna prevádzková teplota môže dosiahnuť 450 stupňov a jej pevnosť tepelnej a strednej teploty je relatívne vysoká. V roku 1958 Rusko vyvinula zliatiny BT8 a BT9, čo účinne zlepšilo ich tepelný odpor. Nominálne zloženie zliatiny BT8 je ti -6. 5AL -3. 5MO -0. 2Si, ktorý patrí do série Ti-AL-MO-SI + Martensitic Alloy. Tepelná pevnosť a tepelný odpor BT8 sa výrazne zlepšujú v porovnaní s BT 3-1 a môže dlho fungovať v nechránenom prostredí. Teplota použitia zliatiny BT9 môže dosiahnuť 500 stupňov. V ranom štádiu výskumu obsahoval SN Element, ktorý bol neskôr nahradený prvkom ZR. Sila tečenia a vytrvalostná sila zliatiny BT9 sa výrazne zlepšila. BT8 a BT9 majú veľa aplikácií hlavne v kompresoroch.
Rusko následne vyvinulo BT18 blízko zliatiny. BT18 obsahuje stopové množstvo fázy a môže sa použiť na krátku dobu pri 8 0 0 stupňa alebo dlhú dobu v 550-600 stupni. Jeho pevnosť a plasticita tečenia sú mierne nedostatočné v porovnaní s podobnými zliatinami. Na základe BT18 je obsah prvku Al a ZR sa nahradí SN, aby sa získala zliatina BT18Y. Po zlepšení sa zlepšuje tepelná stabilita, húževnatosť nárazu a pevnosť zliatiny zliatiny. Jeho okamžité vlastnosti v ťahu sa však pri vysokých teplotách mierne znížia. Zliatina BT36 vyvinutá v Rusku je najodolnejšou zliatinou titánu a jej servisná teplota môže dosiahnuť 600 stupňov. Na základe BT18Y sa 1% NB nahradí 5% W. V porovnaní s NB má W vyšší bod topenia a vyšší limit tečenia. V porovnaní s BT18Y sa komplexný výkon BT36 výrazne vylepšil a široko sa používa v častiach súvisiacich s motorom lietadla. Výskum zliatin titánu s pridaním (0,7%-5. 0%) W sa stal novým trendom v ruskej zliatine titánových zliatiny s vysokým teplotou.
