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航空發(fā)動機(jī)用的耐高溫鈦合金TC4、ZTC4、TC17、TC6、TC19、TA11等簡介

航空發(fā)動機(jī)用鈦合金是指具有較高的高溫強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、高溫蠣變抗力、熱穩(wěn)定性和高溫疲勞等性能，能夠滿足航空發(fā)動機(jī)零件在高溫環(huán)境下長期工作要求的鈦合金，主要用于制造航空發(fā)動機(jī)葉片、輪盤和機(jī)等零件。航空發(fā)動機(jī)用鈦合金以能滿足發(fā)動機(jī)高溫零部件長期工作的最高溫度進(jìn)行分類。

350℃使用的高溫鈦合金主要有TC4（ZTC4）鈦合金，該合金是世界上使用量最多的一種鈦合金，工藝性能優(yōu)越，綜合力學(xué)性能好，成本低，生產(chǎn)和使用穩(wěn)定，性能數(shù)據(jù)齊全，半成品種類多。該合金主要用于制造航空發(fā)動機(jī)風(fēng)扇及壓氣機(jī)400℃以下工作的葉片、壓氣機(jī)盤和鼓簡等。ZTC4鈦合金主要用于機(jī)等鑄件的生產(chǎn)。

400℃使用的高溫鈦合金主要有TC17、TC6和TC19鈦合金，TC17鈦合金與美國的Ti17合金相仿，主要用于制造壓氣機(jī)盤、整體葉盤零件：而TC6鈦合金與俄羅斯的BT3-1合金相仿，主要用于制造風(fēng)扇葉片及高壓壓氣機(jī)葉片等零件：TC19對應(yīng)于國外的Ti-6246合金，用于制造壓氣機(jī)盤和葉片等重要構(gòu)件。

450℃使用的高溫鈦合金主要有TA11鈦合金。TA11鈦合金與美國的Ti-811合金相仿，用于制造發(fā)動機(jī)1級~3級高壓轉(zhuǎn)子葉片。

500℃使用的高溫鈦合金主要有TC11、TA15(ZTA15)、TA7（ZTA7）和TA19（ZTC6）鈦合金。TC11鈦合金是以俄羅斯的BT9合金為基礎(chǔ)的改進(jìn)合金，是我國航空發(fā)動機(jī)上應(yīng)用數(shù)量最多的鈦合金，綜合力學(xué)性能好。生產(chǎn)TC11 葉片和盤件及其半成品的工藝穩(wěn)定，二十多年來在我國航空發(fā)動機(jī)上的使用中沒有發(fā)生過因TC11合金材料問題造成的故障，主要用于制造航空發(fā)動機(jī)500℃及以下溫度使用的壓氣機(jī)葉片、盤、鼓筒等零件。TA15鈦合金與俄羅斯的BT20鈦合金相仿，具有良好的可焊性和熱穩(wěn)定性，主要用于制造發(fā)動機(jī)加力燃燒室筒體承力環(huán)、可變彎度葉片等零部件。TA7鈦合金與美國的Ti5AI2.5Sn合金相仿主要用于制造發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)接座、前機(jī)殼體、封嚴(yán)圈殼體以及板材熱壓成形的襯板、支架座和壁板等零件。TA19鈦合金與美國的Ti-6242（S)合金相仿，用于制造發(fā)動機(jī)前機(jī)。國外Ti-6242（S)鈦合金在發(fā)動機(jī)盤、葉片等部件都有應(yīng)用，添加Si的Ti-6242S鈦合金使用溫度接近550℃。

550℃使用的高溫鈦合金有TA12合金，尚未在我國的航空發(fā)動機(jī)上獲得應(yīng)

用，擬用于制造加力燃燒室筒體等零件。

600℃使用環(huán)境可以選用的高溫鈦合金有Ti60，但是還處于研發(fā)結(jié)算，計(jì)劃未來會用在高壓壓氣機(jī)葉盤等零部件上面。

600℃以上長期使用環(huán)境下的高溫材料，目前尚在研制，部分固溶強(qiáng)化型鈦合金能只用于650℃，因此超需要使用超過650攝氏度以上溫度的選材就只能犧牲鈦合金的輕質(zhì)話的部分性能，可以選擇別是材料，比如高溫合金等，