Titan-legura otporna na plamen

Požar titanijumskih motora na aero-motoru vrsta je tipičnog kvara izgaranja legure titanijuma , što nanosi veliku štetu. Visokoenergetsko trenje između lopatice i kućišta je glavni izvor paljenja, a trenutna temperatura iznosi čak 2700 ℃. Jednom kada se pojavi požar od titanijuma, on će razviti "pucanje" u okruženju protoka zraka visoke temperature, visokog pritiska i velike brzine. Trajanje neprekidnog sagorijevanja komponenata kompresora nije više od 20 s, što otežava poduzimanje efikasnih mjera gašenja požara, što rezultira gubitkom izgaranja lopatice, izgaranjem kućišta, pa čak i cijelim motorom. Pored vanjskih faktora, legura titana značajno se razlikuje od ostalih metalnih elemenata s visokom kemijskom reakcijskom toplinom i niskom toplotnom vodljivošću, što je unutrašnji uzrok požara titana.


Od 1960-ih, visoko u odnosu na napredne potrebe motora za povećanjem doza legura titana i vatre titana povećava se tendencija oštrih kontradikcija, naime kako motor poštuje nego raste, povećava se doza legura od titana, radni uslovi komponenata legura od titana su složenija i zahtjevnija, tendencioznost i strogost vatre od titana uvelike se povećavaju, titanijska vatra česta kvara. Više od 170 slučajeva požara titanijuma dogodilo se u vojnim i civilnim motorima u zemlji i inozemstvu, što je ne samo prouzrokovalo ogromne ekonomske gubitke, već je i ozbiljno utjecalo na povjerenje ljudi u upotrebu visokotemperaturne legure titanijuma, koja ima potencijal „titanove boje promjena ". Prevencija i kontrola požara titana, odnosno prevencija i kontrola požara titana, postala je glavni problem koji ograničava razvoj motora.


Legura titana za avione je vrlo vrijedna, pa je to najgori način da se to napusti, svjetski zrakoplovni materijali to znaju, aktivno su uključeni u kontinuirano sagorijevanje neosjetljivih, sama ima dobra ispitivanja otporna na plamen titanijuma, nadajući se temeljnom rješenju problem legura titana lako gađa.


Tokom razvoja F119, motor nove generacije superkruza naglašava karakteristike mlaza i velike brzine, što donosi velike poteškoće u razvoju motora. Temperatura u komori za sagorijevanje i položaju mlaznice postaje sve veća i težina motora mora biti lakša nego prije kako bi se poboljšali mudraci, zbog čega se F119 ne može ponovo koristiti u pravom smislu niskotonske baze visoke temperature materijali za napraviti puno dijelova - preteška je, ne može se koristiti u odnosu na visoku temperaturu tradicionalne titanove legure otporne na toplinu - oni su otporni na toplinu i dalje nisu dovoljni.


Iz tog razloga, Sjedinjene Države su posebno razvile Al-C titanovu leguru za F119, koja je visokotemperaturni metalni materijal koji usporava plamen i koji se sastoji od 50% titanijuma, 35% vanadijuma i 15% hroma. Vanadijum i hrom su tipično vatrostalni metali s visokim talištem. Uprkos poteškoćama u obradi, izvrsne performanse legure titanijuma Al u C ispitivanju laserskog paljenja pokazale su da je tačka paljenja bila 500 stepeni veća od one u tradicionalnoj leguri titanijuma, što je učinilo niz visokih pokazatelja F119 praktičnim.


Nakon što je Alloy C preuzeo vodeću ulogu u realizaciji proboja titanijum-legure otporne na vatru, Rusija i Kina su pratile istraživanja na ovom polju i uvele materijale vrlo sličnog sastava i indeksa performansi.


Prema objavljenom članku objavljenom 2014. godine, kineska legura titanijuma otporna na plamen TI40 prvo će se primijeniti na kućište motora, gdje je maksimalna temperatura obično znatno niža od granice od 600 stupnjeva tradicionalne visokotemperaturne titanove legure.


Do sada se najuspešnije titanove legure otporne na plamen zasnivaju na tri aspekta: prekidu transporta kiseonika, smanjenju adijabatskih temperatura sagorevanja i smanjenju emisije trenja. Na primjer, ti-cu-al legura titanijuma usporivača na vatru i ti-v-cr legura titanijuma usporivača na plamenu. Među njima je mehanizam za usporavanje plamena ti-cu-al legure titana koji usporava plamen da pretvara suho trenje između titanijumskih dijelova u vlažno trenje podmazivanjem u tekućoj fazi i na taj način smanjuje rad trenja i dodaje toplinu. Ti-V-Cr vatrootporna legura titana postiže se prekidom transporta kiseonika i smanjenjem adijabatskih temperatura sagorevanja.