Mudofaa texnologiyasida titanium qotishmalari: sinf tanlash, AMS va ASTM spetsifikatsiyalari

Nima uchun titan qotishmalari ogʻirligi{0}}Mudofaa vositalari uchun belgilangan

Titan mudofaa muhandisligining tor, ammo hal qiluvchi guruhida o'tiradi. Taqqoslash mumkin bo'lgan quvvatda po'latdan taxminan 40 foizga engilroq, 5-darajali qotishma uchun ishlatiladigan mexanik xususiyatlarni kriogen haroratdan taxminan 400 C gacha saqlaydi va tirnalgandan so'ng uning passiv oksidi plyonkasini darhol tiklaydi, shuning uchun xlorid-bo'lgan dengiz havosi va tuz purkagichi unga hech narsa qilmaydi. Dastur ofisining savdo yuklamasi diapazoni va xizmat ko'rsatish oralig'iga nisbatan, bu uchta xususiyat to'g'ridan-to'g'ri saqlangan kilogrammga va kamroq depo{6}}darajali tekshiruvlarga aylanadi.

Kamchilik - bu narx. Vakuum{1}}eritilgan titan quyma konstruktiv po'lat yoki alyuminiyga qaraganda bir kilogramm uchun bir necha baravar qimmat bo'lib qolmoqda va konvertatsiya qilish xarajatlari yomonroq, chunki metall atigi 6,7 Vt/mK issiqlik o'tkazadi, uglerod po'latining taxminan ettidan bir qismi va ish-agressiv qattiqlashadi. Shuning uchun titan tanlab qo'llaniladi: armatura, mahkamlagichlar, gidravlik liniyalar, dvigatelning issiq qismlari, qo'nish moslamalari, egzoz tuzilmalari, zirh plitalari va o'q-dorilar jihozlari.

Qaysi qotishmalar aslida ishlatiladi va qayerda

To'rt qotishma oilasi mudofaa talabining ko'p qismini qoplaydi. Savdoda toza 1 dan 4 gacha bo'lgan navlar korroziyaga qarshi burch va engil tuzilishga ega. 5-sinf, Ti-6Al-4V alfa-beta qotishmasi, umumiy maqsadli-konstruktiv ish kuchidir. Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo kabi alfaga yaqin qotishmalar o'rmalanish qarshiligi va yuqori harorat kuchi muhim bo'lgan joyda tanlanadi. Metastabil beta qotishmalari murakkab qatlam qismlari uchun eng chuqur qotib qolish va eng qattiq shakllanishni taklif qiladi.

5-sinf - bu hamma narsa baholanadigan asos bo'lib, uning talablari yaxshi hujjatlashtirilgan. ASTM B348 tavlangan holatda bar va ignabargli materiallar uchun kamida 10 foiz cho'zilish bilan 895 MPa, 130 ksi ga ekvivalent va minimal 0,2 foizlik ofset rentabellik kuchi 828 MPa yoki 120 ksi o'rnatadi. Xuddi shu qotishma plitasi va plitasi ASTM B265 ga to'g'ri keladi, u qalinlik, kenglik va tekislik bo'yicha o'lchovli toleranslarni kuchaytirganda bir xil mustahkamlik tagini qo'llaydi.

Spetsifikatsiya ramkasini to'g'ri o'qish

Mudofaa xaridlari ikki qavatli hujjat tizimida ishlaydi. Jamiyat spetsifikatsiyalari materialning o'zini belgilaydi: choyshab, tasma va plastinka uchun ASTM B265, quvur uchun ASTM B338, novda va ignabargli uchun ASTM B348, zarb uchun ASTM B381 va armatura uchun ASTM B363 va ularning WPT belgilari. Aerokosmik materiallar spetsifikatsiyalari, keyin kimyo va valentlik talablari ustiga jarayon nazoratini qo'shadi. AMS 4911 tavlangan holatda Ti-6Al-4V varaq, tasma va plastinkani boshqaradi, AMS 4928 bir xil qotishma novda, sim va zarb buyumlarini, AMS 4975 esa alfaga yaqin Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo mahsulotini boshqaradi.

Amaliy natija shundaki, xarid buyurtmasi ikkala hujjatni ham nomlashi kerak. ASTM B265 kimyosiga javob beradigan plastinka ultratovush tekshiruvi klassi, sirtdagi alfa holati chegaralari yoki issiqlik bilan ishlov berish-to'plamini nazorat qilish sababli AMS 4911 bo'yicha hamon rad etilishi mumkin. Faqat bitta ma'lumotnomani keltirgan xaridorlar mijozning sifat bo'limi tomonidan chiqarilmaydigan materialni muntazam ravishda oladilar.

Tayyor element bosim chegarasi bo'lsa, ASME BPVC VIII bo'limining 1-bo'limi boshqaruvchi qurilish kodeksiga aylanadi va ASME SB-265 va SB-348 belgilari ularning ASTM hamkasblarini aks ettiradi. II bo'lim D bo'limi devor qalinligini hisoblash uchun ishlatiladigan ruxsat etilgan kuchlanish qiymatlarini beradi va bu qiymatlar 300 C dan tez tushadi.

Ishlab chiqarish marshrutlari va{0}}uchish uchun sotib olish-muammosi

Titanning tannarx profilida xom ashyo emas, balki konversiya ustunlik qiladi. Soxta va qayta ishlangan samolyot korpusi moslamasi odatda tayyor qismning massasidan olti dan o'n baravar ko'p bo'lgan zarb sifatida boshlanadi va tajovuzkor dasturlar og'ir cho'ntak geometriyasida tarixan 20:1 dan yuqori nisbatlarga ega. Har bir kilogramm shirali ishlov berish eritish, zarb qilish va issiqlik bilan ishlov berishga sarflangan energiyani anglatadi.

Metall qo'shimchalar ishlab chiqarish bu nisbatga to'g'ridan-to'g'ri hujum qiladi. Lazer kukunli qatlam sintezi va yoʻnaltirilgan energiya toʻplanishi 5-darajali yoki 23-darajali kukunga-yaqin aniq shakllarga ega boʻlib, qavslar, kanallar va dvigatel qismlarida xarid qilish-to-nisbatini 3:1 dan pastga olib kelishi mumkin. Savdo shundan iboratki, kukunli to'shak qismlari ichki g'ovaklikni yopish uchun issiq izostatik presslashni talab qiladi va bir xil AMS va ASTM qabul qilish mezonlari tayyor materialga, shuningdek, kislorod va azotga nisbatan chang kimyosi chegaralari zarb qilingan mahsulotga qaraganda qattiqroqdir.

An'anaviy yo'llar muhimligicha qolmoqda. Shtrix va ignabargli mahsulotlar ASTM B348 bo‘yicha tavlangan yoki eritma{2}}tozalangan va eskirgan holatda, choksiz quvurlar uchun ASTM B338 yoki ASTM B861 bo‘yicha trubka va issiq tuzilmalar va issiqlikdan himoyalanish uchun qalinligi 0,3 mm gacha bo‘lgan qatlam ASTM B265 bo‘yicha yetkazib beriladi.

Tekshirish, kuzatish va hujjatlar to'plami

Mudofaa materiallari mulkka bo'lgani kabi qog'ozga ham sotib olinadi. Odatda ishlab chiqarish paketi issiqlik raqami va to'liq kimyoviy tahlili bilan tegirmon sinovi hisobotini, qayd etilgan sinov usuli bilan valentlik va rentabellik natijalarini, tegishli AMS klassi bo'yicha ultratovushli yoki radiografik tekshiruvni, belgilangan hollarda don tuzilishi va mikro tuzilmani baholashni, zarb qilingan buyumlardagi qattiqlikni va chizmaga nisbatan o'lchov sertifikatini o'z ichiga oladi. Materiallar odatda EN 10204 3.1 tipidagi holatga keltiriladi va quymadan tayyor qismgacha to'liq kuzatilishi mumkin.

Sotib olayotganda ikkita nosozlik rejimi e'tiborga loyiqdir. Birinchisi, havoda issiq ishlov berish yoki issiqlik bilan ishlov berish jarayonida hosil bo'ladigan qattiq kislorod-boyitilgan sirt qatlami alfa holati; u mo'rt, charchoq ostida yoriqlar va oxirgi ishlov berishdan oldin kimyoviy frezalash orqali olib tashlanishi kerak. Ikkinchisi, vodorod yig'ish-, shuning uchun ASTM spetsifikatsiyalari ko'p navlar uchun vodorodni 0,015% va bir nechta mahsulot shakllari uchun 0,0125% bilan chegaralaydi. Vizual tekshirish orqali hech qanday nuqson topilmaydi, shuning uchun tekshirish rejasi taxmin qilinganidan ko'ra buyurtmaga yozilishi kerak.

Tez-tez so'raladigan savollar

Q:Qaysi titan sinfi mudofaa tarkibiy qismi uchun standart tanlovdir?
Javob: 5-sinf, Ti-6Al-4V, plastinka va choyshab uchun ASTM B265, bar va ignabargli uchun ASTM B348 va AMS 4911 yoki AMS 4928 bo'yicha taqdim etiladi, bu erda aerokosmik jarayonlarni nazorat qilish kerak. U quvvat, qattiqlik, payvandlanish qobiliyati va ta'minot zanjiri chuqurligining eng yaxshi mavjud muvozanatini taklif etadi.

Q:Mudofaa dasturida titan uchun maksimal xizmat ko'rsatish harorati qancha?
Javob: 5-sinf uchun amaliy uzoq muddatli chegara 400 C atrofida boʻlib, undan yuqoriroq oʻtish va oksidlanish tezlashadi. AMS 4975 uchun Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo kabi-alfa qotishmalariga yaqin bu shiftni kengaytiradi, ammo ASME BPVC II bo'limining D bo'limida chop etilgan ruxsat etilgan kuchlanish qiymatlari har qanday titan uchun 300 C dan keskin pasayadi.

Q:Titanni dalada payvandlash mumkinmi?
Javob: Ha, lekin faqat payvand chovgumini, tirgovichni va bo'g'inning orqa qismini qoplaydigan inert gazdan himoyalangan holda. Titan kislorod va azotni taxminan 400 C dan yuqori darajada o'ziga singdiradi va mo'rt alfa holatini hosil qiladi, shuning uchun tozalash kamerasisiz ochiq havoda payvandlash-bo'g'inlar egilmaydi va rentgenologik sinovdan o'tadi.

Q:Qo'shimchalar ishlab chiqarish titan sotib olishni qanday o'zgartiradi?
Javob: U soxta va qayta ishlangan qismlarga xos boʻlgan 6:1 dan 20:1 gacha boʻlgan 6:1 dan 20:1 gacha boʻlgan xaridni{0}}-sotib olish nisbatini 3:1 dan pastga tushiradi va ishlov berilmaydigan ichki sovutish kanallariga ruxsat beradi. Shuningdek, u materialning xususiyatlari uchun mas'uliyatni chang yetkazib beruvchiga va qurilish jarayoniga o'tkazadi, shuning uchun chang kimyosi, zarrachalar hajmini taqsimlash va issiq izostatik presslash yozuvlari qabul paketining bir qismiga aylanadi.

Q:Tegirmon sertifikatida xaridor qanday vodorod va kislorod chegaralarini tekshirishi kerak?
Javob: ASTM B348 bo'yicha 5-sinf uchun chegaralar maksimal 0,015 foiz vodorod va 0,20 foiz maksimal kislorod. 23-darajali ELI kislorodni 0,13 foizga va vodorodni 0,0125 foizga tortadi. Spetsifikatsiyadan yuqori bo'lgan kislorod kuchni oshiradi, lekin egiluvchanlik va sinish chidamliligini yo'q qiladi.

Q:Nima uchun titan po'latdan ko'ra zirh uchun ko'rsatilgan?
Javob: Titan zirh-og‘irlik nisbati ancha yaxshi bo‘ladi va har bir kilogramm yukga ta’sir qiladigan havo va amfibiya platformalari uchun muhim ahamiyatga ega bo‘lgan maydon zichligi birligi uchun portlash va parchalanish tahdidlariga qarshi bir xil zirhlardan ustun turadi. Jazo kvadrat metr uchun ancha yuqori narx hisoblanadi.