Alliage de titane ignifuge

Les tirs de titane pour moteurs aéronautiques sont un type de défaillance de combustion en alliage de titane typique, qui cause de graves dommages. Le frottement à haute énergie entre la lame et le carter est la principale source d’allumage, et la température instantanée atteint 2700. Une fois que le feu de titane se produit, il se développera une "fissuration" dans l'environnement de circulation d'air à haute température, haute pression et grande vitesse. La durée de combustion continue des composants du compresseur ne dépasse pas 20 secondes, ce qui rend difficile l'application de mesures d'extinction d'incendie efficaces, ce qui entraîne une perte de combustion des aubes, la combustion du carter et même la totalité du moteur. Outre les facteurs externes, l'alliage de titane est très différent des autres éléments métalliques à chaleur de réaction chimique élevée et à faible conductivité thermique, qui est la cause interne de l'incendie au titane.


Depuis les années 1960, l’estime supérieure aux exigences avancées des moteurs pour augmenter le dosage des alliages de titane et du feu de titane augmente la tendance aux contradictions nettes, notamment en ce que le moteur tient en haute estime, augmenter le dosage des alliages de titane, les conditions de fonctionnement du compresseur en alliage de titane sont plus compliqué et plus exigeant, la tension et la sévérité du titane augmentent considérablement, les échecs fréquents du feu de titane. Plus de 170 cas d’incendie au titane se sont produits dans des réacteurs militaires et civils au pays et à l’étranger, ce qui non seulement a entraîné d’énormes pertes économiques, mais a également sérieusement entamé la confiance des citoyens dans l’utilisation de l’alliage titane à haute température, qui présente le potentiel de "couleur titane". changement". La prévention et le contrôle des incendies au titane, à savoir la prévention et le contrôle des incendies au titane, sont devenus un problème majeur limitant le développement des moteurs.


L’alliage de titane pour les avions est très précieux, c’est donc le pire moyen de l’abandonner. Les scientifiques du monde dans le domaine de l’aviation le savent bien, ils sont activement engagés dans la combustion continue d’insensibles, il a lui-même une bonne recherche en alliage de titane ignifuge, dans l’espoir de résoudre problème d'alliage de titane facile à tirer.


Lors du développement du F119, le moteur supercruise de nouvelle génération met en valeur les caractéristiques des jets à haute température et à haute vitesse, ce qui complique grandement le développement du moteur. La température dans la chambre de combustion et la position de la buse deviennent de plus en plus élevées et le poids du moteur doit être plus léger qu'auparavant pour améliorer les températures; le F119 ne peut donc plus être utilisé dans le vrai sens de la base de nickel à haute température. matériaux pour faire beaucoup de pièces - il est trop lourd, ne peut pas utiliser par rapport à résister à haute température de l'alliage de titane résistant à la chaleur traditionnel - ils sont résistants à la chaleur des performances ne sont toujours pas suffisantes.


Pour cette raison, les États-Unis ont spécialement mis au point l'alliage C titanium Alloy for F119, un matériau métallique ignifuge à haute température composé de 50% de titane, 35% de vanadium et 15% de chrome. Le vanadium et le chrome sont généralement des métaux réfractaires à point de fusion élevé. Malgré la difficulté de traitement, l’excellent rendement de l’alliage alliage titane alliage C dans le test d’allumage au laser a montré que le point d’allumage était 500 degrés plus élevé que celui de l’alliage titane traditionnel, ce qui rendait pratique une série d’indicateurs élevés F119.


Après que Alloy C ait pris les devants en réalisant la percée du titane ignifuge Alloy, la Russie et la Chine ont poursuivi les recherches dans ce domaine et ont introduit des matériaux présentant des indices de composition et de performance très similaires.


Selon un article publié en 2014, l'alliage de titane ignifuge TI40 de Chine sera d'abord appliqué au carter du moteur, où la température maximale est généralement nettement inférieure à la limite de 600 degrés de l'alliage de titane traditionnel à haute température.


Jusqu'à présent, les alliages de titane ignifuges les plus performants reposent sur trois aspects: l'interruption du transport de l'oxygène, la réduction de la température de combustion adiabatique et la réduction des émissions de frottement. Par exemple, un alliage de titane ignifuge Ti-Cu-Al en Russie et un alliage de titane ignifuge Ti-V-Cr aux États-Unis. Parmi eux, le mécanisme ignifuge de l'alliage titane ignifuge Ti-Cu-Al consiste à convertir le frottement sec entre les pièces en titane en frottement humide avec une lubrification en phase liquide, réduisant ainsi le travail de frottement et apportant de la chaleur. L’alliage titane ignifuge Ti-V-Cr est obtenu en interrompant le transport de l’oxygène et en réduisant la température de combustion adiabatique.