1.1 Visió general del desenvolupament d’aliatges de titani d’alta temperatura als Estats Units
El 1954, els Estats Units van desenvolupar el primer aliatge de titani a alta temperatura del món: TC4 (composició nominal Ti -6 al -4 v), que va obrir el procés de recerca d'aliatges de titani a alta temperatura. Després d'això, es van desenvolupar i investigar molts altres aliatges de titani a alta temperatura sobre la base de TC4. L’aliatge TC4 afegeix un element estabilitzador Al i l’element V estabilitzador V a la matriu de titani i obté una microestructura en la qual coexisteixen la fase i la fase. Té bones propietats mecàniques i resistència a la temperatura i altres propietats completes, i s’utilitza en components estructurals i components resistents a l’alta temperatura. La temperatura màxima de funcionament de TC4 és de 350 graus. En el desenvolupament posterior, a causa dels requisits cada cop més més elevats de materials en el camp de l'aviació, els desavantatges del rendiment de TC4: una resistència a la calor insuficient, una mala treballabilitat en fred, un procés de preparació complex, una maldeig deficient, etc., no són suficients per donar suport a la seva aplicació en el camp de l'aviació.
Per les raons anteriors, a la dècada de 1960, els Estats Units van desenvolupar aliatges de titani amb temperatures de treball més elevades: Ti -6246 i Ti -6242, augmentant la temperatura de treball fins a uns 450 graus. A la dècada de 1970, els Estats Units van millorar eficaçment la força i la força de fatiga dels aliatges de titani afegint elements SI a l'aliatge i van desenvolupar l'aliatge Ti -6242 amb una temperatura de servei de més de 500 graus. A la dècada de 1980, els Estats Units van desenvolupar un aliatge Ti -1100 amb una major resistència a la temperatura, que té una bona aplicació en els avions d'aviació.
1.2 Visió general del desenvolupament d’aliatges de titani d’alta temperatura al Regne Unit
Després que els Estats Units desenvolupessin TC4, el Regne Unit no va quedar enrere i va desenvolupar successivament una sèrie de Aliatges de titani. A la dècada de 1950, el Regne Unit va desenvolupar aliatge de titani IMI550, que va augmentar la seva resistència a la temperatura a més de 400 graus afegint elements de SI a l'aliatge i la seva alta resistència a la temperatura també va ser un 10% superior a la TC4. A la dècada de 1960, el Regne Unit va desenvolupar aliatges imi679 i imi685, amb composicions d'aliatge de ti -2 al -11 Sn -5 zr -1 mo -0. 2Si i Ti -6 al -5 zr -0. 5mo -0. 25Si. Aquests dos aliatges tenen un baix contingut de molibdè. En comparació amb TC4, la força de fluïdesa d’aquests dos aliatges s’ha millorat molt. En termes de temperatura de funcionament, la temperatura de funcionament de l’IMI679 arriba als 450 graus; La temperatura de funcionament d’IMI685 supera els 500 graus. Les propietats de soldadura i processament de l'aliatge IMI685 són bones, cosa que propici per a la seva aplicació al camp de l'aviació.
Als anys setanta i vuitanta, basat en l’aliatge TI-al-SN-ZR-MO-NB-Si, el Regne Unit va desenvolupar aliatges IMI829 i IMI834 per millorar la força de fatiga de l’aliatge, amb una temperatura de funcionament màxima de 600 graus. En perfeccionar les estructures macro i micro, aquests dos aliatges han millorat molt la resistència a Creep i la resistència a l’oxidació. Després del tractament de solucions, la microestructura de l'aliatge IMI829 es transforma en una petita quantitat de microestructura de transformació i fase en forma d'agulla, que millora la resistència al fluix i la duresa de la fractura de l'aliatge; Després del tractament de + solució, la microestructura de l'aliatge IMI834 es transforma en microestructura de transformació en forma d'agulla i una petita quantitat de fase primària, que millora la resistència a la fatiga i la resistència a l'aliatge.
1.3 Desenvolupament d’aliatges de titani a alta temperatura russos
A partir de l’experiència dels Estats Units i del Regne Unit, Rússia va desenvolupar i fabricar de forma independent Bt 3-1 alta temperaturaAliatge de titani. Bt 3-1 afegeix dos elements estabilitzadors eutectoides, Cr i Fe, per reforçar la fase i la fase. La temperatura màxima de funcionament pot arribar als 450 graus i la seva resistència tèrmica i resistència a la temperatura mitjana són relativament elevades. El 1958, Rússia va desenvolupar aliatges BT8 i BT9, cosa que va millorar efectivament la seva resistència a la calor. La composició nominal de l'aliatge bt8 és ti -6. 5al -3. 5mo -0. 2Si, que pertany a la sèrie Ti-al-Mo-Si + Tipus Martensitic Alloy. La resistència tèrmica i la resistència a la calor de BT8 es milloren molt en comparació amb Bt 3-1, i pot funcionar durant molt de temps en un entorn sense protecció. L’ús de la temperatura de l’aliatge BT9 pot arribar als 500 graus. En la primera fase de la investigació, contenia element SN, que després va ser substituït per l'element ZR. La força i la força de resistència de l'aliatge BT9 s'han millorat molt. BT8 i BT9 tenen moltes aplicacions principalment en compressors.
Posteriorment, Rússia va desenvolupar BT18. BT18 conté una quantitat de fase de fase i es pot utilitzar durant poc temps a 8 0 0 graus o durant molt de temps a 550-600 graus. La seva força i la seva plasticitat són lleugerament insuficients en comparació amb aliatges similars. Sobre la base de BT18, el contingut de l'element Al es redueix i Zr es substitueix per SN per obtenir aliatge BT18Y. Després de la millora, es millora l'estabilitat tèrmica, la duresa de l'impacte i la força de l'aliatge. Tot i això, les seves propietats instantànies a la tracció es redueixen lleugerament a temperatures altes. L’aliatge BT36 desenvolupat per Rússia és l’aliatge de titani més resistent a la calor i la seva temperatura de servei pot arribar als 600 graus. Sobre la base de BT18Y, l'1% NB es substitueix per un 5% W. En comparació amb NB, W té un punt de fusió més elevat i un límit més elevat. En comparació amb BT18Y, el rendiment integral de BT36 s’ha millorat molt i s’utilitza àmpliament en les parts relacionades amb el motor d’avions. Ara, la investigació sobre aliatges de titani amb l'addició de (0,7%-5. 0%) W s'ha convertit en una nova tendència en els aliatges de titani a alta temperatura de Rússia.
