Ti-48Al-2Cr-2Nb: Detaylı açıklama

Bu Gönderiyi Paylaş

İçindekiler

Ti-48Al-2Cr-2Nb yüksek sıcaklık uygulamaları için mükemmel özelliklere sahip gelişmiş bir intermetalik alaşımdır. Bu makale, bileşimi, özellikleri, uygulamaları, özellikleri, fiyatlandırması, işlenmesi, denetimi, diğer alaşımlarla karşılaştırmaları ve daha fazlası dahil olmak üzere Ti-48Al-2Cr-2Nb'ye kapsamlı bir genel bakış sunmaktadır.

Ti-48Al-2Cr-2Nb Bileşimi

Ti-48Al-2Cr-2Nb aşağıdaki tipik bileşime sahiptir:

ElementAğırlık %
Titanyum (Ti)48%
Alüminyum (Al)48%
Krom (Cr)2%
Niyobyum (Nb)2%

Bu titanyum alüminür alaşımı, titanyum ve alüminyumun yaklaşık olarak eşit kısımlarına ve az miktarda krom ve niyobyum eklenmesine sahiptir.

Yüksek alüminyum içeriği, hafif bir intermetalik malzeme ile sonuçlanır. Krom, yüksek sıcaklıklarda oksidasyon direncini artırır. Niyobyum, alaşımı katı çözelti güçlendirmesi yoluyla güçlendirir ve ince çökeltiler oluşturur.

Ti-48Al-2Cr-2Nb Özellikleri

Ti-48Al-2Cr-2Nb, istenen bir özellik kombinasyonuna sahiptir:

MülkiyetDetaylar
Yoğunluk3,7 g/cm3, nikel süper alaşımlarına kıyasla çok düşük
Erime noktası1400°C'nin üzerinde
GüçOda sıcaklığında ve yüksek sıcaklıkta mükemmel
Oksidasyon direnci700°C'ye kadar iyi
Korozyon direnciBirçok kimyasala karşı dayanıklıdır
Termal iletkenlikDüşük, yaklaşık 16 W/m-K
Termal genleşmeMakul derecede düşük
Hasar toleransıDiğer intermetalliklerden üstün
Sürünme direnciİyi
Daha iyi korozyon direnci, aşınma direnci ve sıcaklık kararlılığı sunar.10^7 döngüde 110 MPa
Kırılma tokluğuYaklaşık 20 MPa-m^1/2

Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin özellikleri, onu 700°C'ye kadar birçok yüksek sıcaklık yapısal uygulaması için uygun hale getirir. Düşük yoğunluk, yüksek bir özgül mukavemetle sonuçlanır.

Ti-48Al-2Cr-2Nb
Hazırlanmış Metal Tozları

Ti-48Al-2Cr-2Nb Uygulamaları

Ti-48Al-2Cr-2Nb şunlarda kullanılır:

  • Gaz türbini motor bileşenleri
  • Turboşarj tekerlekleri
  • Otomotiv valfleri
  • Uçak gövdesi ve havacılık yapıları
  • Yüksek sıcaklık bağlantı elemanları
  • Kimyasal işleme için bileşenler

Alaşım, yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemet/ağırlık oranı nedeniyle uçak motorlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca otomotiv turboşarj bileşenlerinde de kullanılır.

Ti-48Al-2Cr-2Nb Özellikleri

Ti-48Al-2Cr-2Nb aşağıdaki standartlarla kapsanmaktadır:

StandartDetaylar
AMS 4988Kimyasal bileşim ve özellikler
AMS 4989Levha, şerit ve plaka
AMS 4990Çubuk, kütük, tel
AMS 4991Dövülerek
AMS 4992Dökümler

Alaşım, plaka, levha, çubuk, kütük, tel, dövme ve döküm gibi çeşitli ürün formlarında mevcuttur.

Yaygın boyutlar, levha/plaka için 0,010 ila 4,0 inç kalınlığında ve yuvarlak çubuk için 0,25 ila 16 inç çapındadır.

Ti-48Al-2Cr-2Nb Tedarikçileri

Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin önde gelen küresel tedarikçilerinden bazıları şunlardır:

Tedarikçi
VSMPO
Allegheny Teknolojileri
Special Metals Corporation
Supra Alaşımları
Batı Avustralya Özel Alaşımları

Ti-48Al-2Cr-2Nb, standart titanyum kalitelerinden daha yüksek maliyetli özel bir alaşımdır. Fiyatlandırma, ürün boyutuna, formuna, kalitesine ve sipariş hacmine bağlı olarak pound başına 50$'dan 200$'ın üzerine kadar değişebilir.

Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin İşlenmesi ve Depolanması

Ti-48Al-2Cr-2Nb, hasar, kontaminasyon veya deformasyonu önlemek için özenle işlenmelidir:

  • İşlerken temiz aletler kullanın ve eldiven giyin
  • Bitmiş yüzeyleri çizmekten veya sürtünmekten kaçının
  • Serin ve kuru bir yerde saklayın ve torbalarda veya kutularda kapalı tutun
  • Depolama sırasında kimyasal maruziyetten koruyun
  • İşlemeden sonra parçaların tamamen soğumasını bekleyin

Alaşım, yanlış kullanılması halinde çatlamaya eğilimli olabilir. Düşme, çarpma veya aşırı bükülme gerilmelerini önlemek için özen gösterilmelidir.

Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin Denetimi ve Test Edilmesi

Ti-48Al-2Cr-2Nb parçaları ve malzemeleri aşağıdakilerle test edilebilir ve denetlenebilir:

YöntemAmaç
Görsel denetimKusurları ve kusurları kontrol edin
Sıvı penetrant testiYüzey çatlaklarını ve gözenekleri tespit edin
Ultrasonik denetimDahili kusur tespiti
Girdap akımı testiYüzey ve yüzeye yakın kusurları tespit edin
Kanıt testiMukavemeti doğrulayın ve çatlakları ortaya çıkarın
Çekme testiÇekme özelliklerini ölçün
MetalografiMikroyapı ve kusur analizi
Yoğunluk ölçümüBileşimi ve kaliteyi kontrol edin
Sertlik testiMekanik özellikleri belirleyin

Yüksek sıcaklık hizmetine bırakılmadan önce Ti-48Al-2Cr-2Nb parçalarının kalitesini doğrulamak için hem tahrip edici olmayan hem de tahrip edici yöntemler kullanılır.

Ti-48Al-2Cr-2Nb ve Ti-47Al-2Cr-2Nb

Ti-48Al-2Cr-2Nb, alüminyum içeriğinde Ti-47Al-2Cr-2Nb alaşımından biraz farklıdır:

AlaşımAl İçerikÖzellikler ve Uygulamalar
Ti-48Al-2Cr-2NbağırlıkçaDaha yüksek mukavemet, turboşarjlar ve uçak gövdelerinde kullanılır
Ti-47Al-2Cr-2NbağırlıkçaDaha iyi süneklik, bağlantı elemanlarında ve motorlarda kullanılır

Ti-48Al-2Cr-2Nb'deki %1 daha yüksek alüminyum, ona Ti-47Al-2Cr-2Nb'den biraz daha iyi yüksek sıcaklık mukavemeti ancak biraz daha düşük oda sıcaklığı sünekliği sağlar. Diğer açılardan iki alaşım çok benzerdir.

Ti-48Al-2Cr-2Nb ve Ti-46Al-2Cr-2Nb

Ti-48Al-2Cr-2Nb, aşağıdaki gibi Ti-46Al-2Cr-2Nb ile karşılaştırılabilir:

AlaşımAl İçerikÖzellikler ve Kullanımlar
Ti-48Al-2Cr-2NbağırlıkçaTürbinler ve yapılar için daha yüksek mukavemet
Ti-46Al-2Cr-2NbağırlıkçaDaha iyi süneklik, levha ve dövme parçalarda kullanılır

Ti-48Al-2Cr-2Nb, Ti-46Al-2Cr-2Nb'den daha yüksek alüminyum içeriğine sahiptir ve bu da ona daha fazla mukavemet ancak daha düşük oda sıcaklığı şekillendirilebilirliği sağlar. Ti-46Al-2Cr-2Nb, levha ve dövme bileşenlerde daha fazla kullanılır.

Ti-48Al-2Cr-2Nb ve Ti-48Al-2Cr

Ti-48Al-2Cr-2Nb ve Ti-48Al-2Cr arasındaki temel farklılıklar:

AlaşımNb İçeriğiÖzellikler Üzerindeki Etkisi
Ti-48Al-2Cr-2Nb2%Daha yüksek mukavemet ve sürünme direnci
Ti-48Al-2CrDaha düşük mukavemet, daha az çökelme sertleşmesi

%2 niyobyum ilavesi, niyobyum içermeyen Ti-48Al-2Cr alaşımına kıyasla Ti-48Al-2Cr-2Nb'de önemli bir güçlendirme etkisine sahiptir. Bu, onu kritik dönen parçalar için tercih edilir hale getirir.

Ti-48Al-2Cr-2Nb ve Ti-47Al-2Mn-2Nb

Ti-48Al-2Cr-2Nb ve Ti-47Al-2Mn-2Nb arasındaki farklılıklar şunlardır:

AlaşımAnahtar Alaşım ElementleriÖzellikler ve Uygulamalar
Ti-48Al-2Cr-2NbKromDaha yüksek sıcaklık kapasitesi
Ti-47Al-2Mn-2NbManganezDaha fazla oda sıcaklığı sünekliği

Ti-48Al-2Cr-2Nb'deki krom, daha yüksek sıcaklıklarda oksidasyon direncini artırırken, Ti-47Al-2Mn-2Nb'deki manganez oda sıcaklığı şekillendirilebilirliğini artırır.

Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin Avantajları

Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin temel faydaları şunlardır:

  • Mükemmel güç/ağırlık oranı
  • İyi yüksek sıcaklık mukavemeti
  • 700°C'ye kadar yeterli oksidasyon direnci
  • Nikel süper alaşımlarından daha düşük yoğunluk
  • Dökülebilir, dövülebilir, işlenebilir
  • Diğer intermetalliklerden daha iyi hasar toleransı

Düşük yoğunluk, iyi mukavemet ve makul süneklik kombinasyonu, onu uçak motorları ve diğer yüksek performanslı uygulamalar için uygun bir alaşım haline getirir.

Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin Sınırlamaları

Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin bazı sınırlamaları şunlardır:

  • Titanyum alaşımlarından daha düşük oda sıcaklığı sünekliği
  • Daha düşük sıcaklıklarda kırılgan davranış
  • Standart titanyum alaşımlarından daha yüksek maliyet
  • Bazı ürün formlarında şekillendirilmesi ve işlenmesi zor
  • Yanlış kullanılması halinde çatlamaya yatkın
  • 700°C'nin üzerinde kullanım için uygun değildir

Alaşımın doğası gereği daha düşük sünekliği ve kırılma tokluğu, bazı tasarımlarda kullanımını kısıtlayabilir ve dikkatli işleme gerektirir.

Ti-48Al-2Cr-2Nb İşleme

Ti-48Al-2Cr-2Nb, aşağıdakilerle işlenebilir ve imal edilebilir:

  • Hassas döküm
  • Dövme – kapalı kalıp veya izotermal
  • Sıcak haddeleme
  • Isıl işlem – çözelti ve yaşlandırma
  • İşleme – tornalama, frezeleme, delme

Alaşım, optimum mikroyapı ve özellikler elde etmek için sıcak işleme ve ısıl işlem gerektirir. Döküm ve dövme, yaygın üretim yöntemleridir.

Ti-48Al-2Cr-2Nb İşleme

Ti-48Al-2Cr-2Nb, bir intermetalik malzeme için makul bir işlenebilirliğe sahiptir:

  • Tornalama, delme ve frezeleme işlemleri mümkündür
  • Sert kurulumlar ve yüksek pozitif tırmık açılı keskin takımlar kullanın
  • Orta kesme hızları ve ilerlemeler gereklidir
  • Sel soğutucu veya yüksek basınçlı soğutucu jeti kullanın
  • Tavlanmış malzeme, yaşlandırılmış malzemeden daha kolay kesilir.
  • Yüksek hız çeliğine göre karbür takımlar önerilir.

Alaşımın sert ve aşındırıcı yapısı, standart titanyum alaşımlarına kıyasla daha düşük hızlar ve beslemeler ve yeterli soğutma gerektiği anlamına gelir. Tavlama, malzemeyi yumuşatabilir ve işlenebilirliği iyileştirebilir.

ti-48al-2cr-2nb
Ti-48Al-2Cr-2Nb: Ayrıntılı açıklama 3

Ti-48Al-2Cr-2Nb Kaynak

Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin kaynaklanabilirliği sınırlıdır:

  • Gaz tungsten arkı (GTAW) veya plazma ark yöntemleriyle kaynak yapılabilir
  • Çatlama hassasiyeti çok sıkı kontroller gerektirir
  • Kaynak öncesi tavlama veya gerilim giderme gerekir
  • Ana ve dolgu metallerinin bileşimlerini eşleştirin
  • Genellikle kaynak sonrası ısıl işlem gerekir
  • Direnç ve elektron ışınlı kaynak da işe yarayabilir

Isıdan etkilenen bölge kaynak çatlağına eğilimlidir, bu nedenle bağlantı tasarımı, kaynak parametreleri ve kaynak sonrası işlem bunun önlenmesi için tasarlanmalıdır.

Ti-48Al-2Cr-2Nb Maliyet

Ti-48Al-2Cr-2Nb, geleneksel titanyum alaşımlarından daha pahalıdır:

  • Fiyat 50$/lb'den 200$/lb'nin üzerine kadar değişir
  • Yüksek maliyet, kullanımı performans açısından kritik uygulamalarla sınırlar
  • Büyük miktarlı siparişler, pound başına maliyeti düşürebilir
  • Maliyet ayrıca ürün boyutuna, formuna, kalite gereksinimlerine de bağlıdır
  • Döküm kaliteleri genellikle dövme ürünlerden daha pahalıdır

Özel bileşim, işleme, düşük verim ve havacılık son kullanımları, Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin standart titanyum kalitelerine kıyasla daha yüksek fiyatlandırılmasına katkıda bulunur.

Ti-48Al-2Cr-2Nb – Sıkça Sorulan Sorular

Aşağıda, Ti-48Al-2Cr-2Nb hakkında bazı yaygın soruların yanıtları bulunmaktadır:

S: Ti-48Al-2Cr-2Nb alaşımı nedir?

C: Ti-48Al-2Cr-2Nb, yaklaşık titanyum, alüminyum, %2 krom ve %2 niyobyumdan oluşan gelişmiş bir hafif ara metal alaşımıdır. 700°C'ye kadar yüksek sıcaklıklarda yüksek mukavemete ve düşük yoğunluğa sahiptir.

S: Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin tipik uygulamaları nelerdir?

C: Ti-48Al-2Cr-2Nb, kompresör kanatları, turboşarj tekerlekleri, uçak gövdeleri, bağlantı elemanları, valfler ve mukavemet-ağırlık oranının kritik olduğu diğer yüksek sıcaklık yapıları gibi uçak motoru bileşenlerinde kullanılır.

S: Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin temel özellikleri nelerdir?

C: Temel özellikler arasında düşük yoğunluk, iyi yüksek sıcaklık mukavemeti, yeterli oksidasyon direnci, bir ara metal için makul oda sıcaklığı sünekliği ve kırılma tokluğu bulunur. Titanyum ve nikel alaşımlarını önemli ölçüde aşan özgül mukavemetlere sahiptir.

S: Ti-48Al-2Cr-2Nb, Ti-6Al-4V ile nasıl karşılaştırılır?

C: Ti-48Al-2Cr-2Nb, daha düşük bir yoğunluğa, daha yüksek bir kullanım sıcaklığına sahiptir, ancak yaygın Ti-6Al-4V titanyum alaşımından daha düşük oda sıcaklığı sünekliğine ve kırılma tokluğuna sahiptir. Ti-6Al-4V daha sert ve daha şekillendirilebilir kalır.

S: Ti-48Al-2Cr-2Nb kaynaklanabilir mi?

C: Ti-48Al-2Cr-2Nb, katılaşma çatlağına duyarlılığı nedeniyle yalnızca sınırlı kaynaklanabilirliğe sahiptir. Bağlantı tasarımı, ön ısıtma, kaynak parametreleri ve kaynak sonrası ısıl işlem için özel önlemler gereklidir.

S: Ti-48Al-2Cr-2Nb için hangi ısıl işlem kullanılır?

C: Tipik bir ısıl işlem, gama transüsünün üzerinde çözelti işleme, ardından çökeltme sertleşmesi yoluyla optimum mukavemet ve süneklik elde etmek için 800-850°C'de yaşlandırmadır.

S: Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin maliyeti nedir?

C: Ti-48Al-2Cr-2Nb, standart titanyum alaşımlarından önemli ölçüde daha pahalıdır ve fiyatlandırma, miktara, kaliteye ve ürün boyutuna/formuna bağlı olarak 50$/lb'den 200$/lb'nin üzerine kadar değişmektedir.

S: Ti-48Al-2Cr-2Nb'ye bazı alternatifler nelerdir?

C: Ti-45Al-2Mn-2Nb, Ti-47Al-2Cr-2Nb veya Ti-46Al-2Cr-2Nb gibi diğer gama titanyum alüminürleri, oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklık özelliklerinin değişen kombinasyonlarını sunar. Nikel süper alaşımları da daha yüksek sıcaklıklarda çalışır.

S: Ti-48Al-2Cr-2Nb'nin işlenirken hangi önlemler alınmalıdır?

C: Ti-48Al-2Cr-2Nb, sert kurulumlar, keskin takımlar, orta hızlar ve beslemeler, bol miktarda soğutma gerektirir ve tercihen işlenebilirliği iyileştirmek için önce tavlanır. Takım aşınmasını ve alaşıma zarar gelmesini önlemek için dikkatli proses mühendisliğine ihtiyaç vardır.

S: Ti-48Al-2Cr-2Nb hakkında temel noktaları özetleyebilir misiniz?

C: Ti-48Al-2Cr-2Nb, 700°C'ye kadar iyi mukavemete, düşük yoğunluğa, oksidasyon direncine ve diğer ara metallerden daha iyi sünekliğe sahip, hafif bir yüksek sıcaklık titanyum alüminür alaşımıdır. Uçak motorları için uygundur ancak standart titanyum alaşımlarından çok daha pahalıdır. Çatlamayı önlemek için uygun işleme ve kullanım kritiktir.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

Bültenimize Abone Olun

Güncellemeleri alın ve en iyilerden öğrenin

Keşfedilecek Daha Fazla Şey

Scroll to Top