飞机外壳和喷气发动机为什么要用镍钛合金材料?
答:是的,飞机外壳和喷气发动机常用镍钛合金材料,是因为:一,镍钛合金材料硬度较硬。飞机外壳,尤其是两边的机翼上天后高速飞行,与空气的摩擦剧烈,硬度强,耐磨。
二,镍钛合金材料耐高温,飞机发动机工作时温度可达上千度,需要耐高温材料。
什么稀有金属可以造飞机材料?
飞机上的材料大部分是合金材料。主要有以下几种。
1、铝合金。铝是一种轻金属,比重2.7左右。由于地球的吸引力的作用,要求飞机质量越轻越好。飞机越轻,飞的越高、越快、越远,装载量越大。但是铝的强度低,好在飞机不是拖拉机,它在空中飞行,不会碰到别的物体,所以,飞机的蒙皮大部分是用铝合金压制的,还有前机匣,飞机框架,肋条等。铝合金材料占飞机用料50%--70%左右。
2、镁合金。镁比铝更轻,比重2.1--2.3左右,熔点300度左右。强度更低。用来制造不承重的部件、壳体。例如各种活门壳体,油泵壳体等。镁合金材料占飞机用料5%--10%左右。
3、钛合金。钛也是一种轻金属,比重4.5左右,比铝重,但是强度很高,很耐高温,熔点1660多度,钛是造飞机的理想材料,飞机发动机,防弹部位,强化部位,加固部位,燃烧室,涡轮轴,涡轮盘,喷口等,大多数是用钛合金材料制造的。现代化的飞机,钛合金的用量比重越来越大。
4、镊钼钨合金。是造发动机的理想材料。飞机发动机的温度高达2000多度。一般的材料是不行的。只有钛钨钼合金才能胜任。
飞机发动机装在飞机上时,用石棉布隔热,石棉是良好的隔热材料。把石棉做成板或做成布,把发动机包起来。发达的国家用强化石膏,陶瓷做隔热材料。
我国已经用复合材料隔热(一层籽饰粉,一层钛钨合金板压制成型材)。
钛合金按用途可分为:耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。
尽管钛及其合金应用的历史不长,但由于它那超众的性能,已经获得了多个光荣称号。首先荣获的称号就是“空间金属”。它重量轻、强度大又耐高温,特别适于制造飞机和各种航天器。目前世界上生产的钛及钛合金,大约有四分之三都用于航空航天工业。许多原来用铝合金的部件,都改用了钛合金。
想知道飞机上的民用变速箱和发动机是钛合金制造的吗?详细点哈?
一般使用变速箱的地方也就是发动机和空调系统了,肯定不是钛合金的,都是用合金钢。
因为钛合金加工性不好,容易产生氢脆;而变速箱中有很多齿轮,这些齿轮加工通常是机械加工然后做表面硬化,所以不用钛合金。
制造飞机发动机叶片的材料是什么?
单晶叶片
现在含铼单晶空心叶片是涡轮发动机的首选和趋势。涡轮的叶片材料必须是镍铁合金。就是在正常浇铸的同时,利用电磁铁产生强大的定向磁场,未凝固高温合金在定向磁场的作用下向同方向漫漫凝固,最后形成所有原子排列一致的单晶体,而不是一般的钢材等是多晶体。这样排列整齐的材料才能承受高温。这就是单晶高温合金制造的秘密所在。
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飞机发动机叶片是整台发动机核心技术最高的部分,也是最难制造的地方,特别是叶片的承温能力是一种型号发动机先进程度的重要标志。因此在某种意义上,飞机发动机叶片的制造水平是一个国家航空工业甚至是工业实力的标志。
飞机发动机工作时,叶片所处的燃烧室最高温度超过2000℃,压力相当于几十个标准大气压,而且叶片以每分钟上千转的速度高速旋转,需要承受强大的离心载荷,如此十分恶劣的工况环境决定了飞机发动机叶片这个“角色”不是普通钢材或金属能够胜任的。
早期的飞机发动机叶片使用的是变形高温合金和铸造高温合金,但是随着飞机发动机推重比增大,这两种材料已经无法满足要求。
上世纪70年代,国外纷纷开始研制新型高温合金。定向凝固高温合金、单晶高温合金等具有优异高温性能的新型材料相继问世。到了80年代,各国开始研制陶瓷叶片材料,并在叶片上开始采用防腐、隔热涂层等技术以提高叶片的承温性能。
如今,各大飞机发动机制造厂商大多使用碳纤维/钛合金复合材料来制造飞机发动机叶片的,比如美国GE公司正在为波音777X飞机研制的GE9X发动机,它的叶片使用先进的航空航天材料钛铝制造。钛铝比常用于低压涡轮叶片的镍基合金重量可以减轻一般左右,使用钛铝制成的叶片,整个低压涡轮机的重量可减少20%。
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