Nuovi materiali in lega di titanio stimolano l’industria aerospaziale

Nel processo di sviluppo della produzione aeronautica, il rinnovamento dei materiali mostra cambiamenti ad alta velocità, i materiali e gli aerei continuano a svilupparsi. "Una generazione di materiali, una generazione di aerei" è un ritratto fedele della storia dello sviluppo dell'aviazione mondiale. I nuovi materiali costituiscono l'importante base della tecnologia aeronautica, con il potenziamento delle industrie tradizionali e lo sviluppo delle industrie high-tech come guida, l'industria aeronautica è diventata l'area più dinamica e con potenziale di sviluppo. Per lo sviluppo e l'applicazione della lega di titanio e di altri nuovi materiali, il giornalista ha recentemente intervistato Cao Chunxiao, accademico dell'Accademia cinese delle scienze.

Reporter: la crescente quantità di materiali in lega di titanio è la base della produzione aeronautica, nessuna preparazione di nuovi materiali di tecnologia di fascia alta, lo sviluppo dell'industria aeronautica è difficile da raggiungere all'avanguardia, con lo sviluppo dell'industria aeronautica e lo sviluppo della domanda di nuovi materiali aeronautici rispetto ai cambiamenti precedenti?

Cao Chunxiao: Con lo sviluppo dell'industria aeronautica, la resistenza dei materiali e i requisiti prestazionali sono sempre più elevati. Ora sempre più materiali compositi e leghe di titanio vengono utilizzati negli aeroplani e nei motori. Ad esempio, negli anni ’80 i compositi venivano usati raramente negli aeroplani, ma si sono sviluppati rapidamente nel corso degli anni. Nell'ultima versione del Boeing 787 i compositi hanno raggiunto il 50% e le leghe di titanio hanno totalizzato il 15%, battendo record nel campo degli aerei civili. In precedenza, il consumo di materiale composito dell'aereo Boeing 777 era solo del 10% circa e l'utilizzo della lega di titanio era solo dell'8% circa, oltre l'immaginazione.

Compositi e leghe di titanio: questi materiali sono stati sviluppati su larga scala per due ragioni principali: in primo luogo, l'accumulo di esperienza pratica nella ricerca e nell'applicazione dei materiali, le prestazioni e l'affidabilità del materiale stanno migliorando sempre di più; il secondo è l'accumulo di esperienza pratica nella ricerca e nell'applicazione dei materiali. Il secondo è che con lo sviluppo della tecnologia di produzione, il prezzo del materiale stesso è molto più basso rispetto a prima. Nello specifico, la lega di titanio Ti-6AI-4V (TC4) utilizzata in passato, mentre continuiamo a utilizzarla, abbiamo sviluppato nuove varietà di leghe di titanio con resistenza e prestazioni più elevate e, dopo molti Dopo anni di test, molte parti di aerei hanno iniziato a utilizzare nuove leghe di titanio. Ad esempio, l’aereo Boeing 777 utilizza contemporaneamente i gradi di leghe di titanio Ti1023, 21S e Ti153, ed è la prima volta che questi tre gradi di leghe di titanio vengono utilizzati negli aerei civili. Il carrello di atterraggio dell'aereo Airbus A380 che utilizza forgiati in lega di titanio Ti1023 del peso di 3,2 tonnellate, 4,2 metri di lunghezza, è attualmente il più grande pezzo fucinato in lega di titanio del mondo. La lega di titanio ha proprietà uniche, quindi le sue prospettive applicative sono ancora più ampie. Prendiamo ad esempio l'abilità anti-artiglieria, poiché il materiale composito in lega di titanio ha un'abilità anti-artiglieria migliore, il dosaggio del materiale composito dell'aereo da caccia F-22 degli Stati Uniti è passato dall'originale 44,7% all'attuale 24% , il dosaggio della lega di titanio è aumentato al 41% %. L'uso della lega di titanio per aeromobili è superiore a quello degli aerei civili, ma anche in considerazione di una maggiore efficacia in combattimento. Inoltre, una nuova lega con elevata tenacità alla frattura e basso tasso di estensione delle crepe da fatica dell'emergere di leghe di titanio negli aerei è la ragione principale del crescente utilizzo delle leghe di titanio.