항공 산업에 티타늄 합금 단조 기술 적용

우리나라 국민 경제의 급속한 발전과 함께 과학 기술, 항공 우주 및 항공 산업은 최근 몇 년간 새로운 발전 기회를 맞이했습니다. 특히 국가 "대형 항공기" 프로젝트가 설립된 이후 민간 항공 제조 산업은 국민경제의 발전을 선도하는 신경제는 성장점으로 발전 전망이 넓다. 항공기의 발전, 신뢰성 및 적용성을 지속적으로 개선하고 국제 시장에서 국내 항공기의 경쟁력을 높이기 위해 민간 항공 제조 기업은 항공 제조 재료 선택에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다. 티타늄 합금의 주요 특징은 비중이 작고 강도가 높다는 것입니다. 동시에 내열성과 내식성이 우수하며 현대 항공기 응력 부품의 주요 재료가 되어 항공기 중량을 크게 줄입니다. 그 중 TC4(Ti-6AL-4V) 및 TB6 티타늄 합금 단조품은 항공 제조에 널리 사용됩니다. .

실온에서의 미세 구조에 따라 티타늄 합금은 -형 합금, + -형 합금 및 -형 합금의 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 전성이 양호하지만 온도가 너무 낮으면 상석출이 발생할 수 있습니다. 티타늄 합금의 단조 공정은 단조 온도와 변태 온도의 관계에 따라 일반 단조와 고온 단조로 구분됩니다.

2.1 티타늄 합금의 기존 단조

일반적으로 사용되는 변형 티타늄 합금은 일반적으로 변태 온도 이하에서 단조되며, 이를 기존 단조라고 합니다. (+)상대 빌렛의 가열온도에 따라 상부 2상대 단조와 하부 2상대 단조로 나눌 수 있다. ?

2.1.1 하부 2상 영역의 단조

하부 2상 영역의 단조는 일반적으로 변태 온도보다 40-50도 낮은 온도에서 가열 및 단조됩니다. 이때 일차적인 단계와 동일하며 변형에 참여한다. 변형 온도가 낮을수록 변형에 더 많은 위상이 포함됩니다. 영역의 변형과 비교하여 하부 2상 영역의 상의 재결정 과정이 급격히 가속화되고 재결정에 의해 형성된 새로운 결정립은 변형된 원래 결정립계를 따라 석출될 뿐만 아니라 결정립계와 시트에도 석출됩니다. 층. -intermediate 레이어 내에서 발생합니다. 이 공정으로 생산된 단조품은 강도가 높고 가소성이 우수하지만 파괴인성 및 크리프 특성은 여전히 ​​큰 잠재력을 가지고 있습니다.

2.1.2 상부 2상 영역의 단조

/( + ) 변태점보다 낮은 10-15도의 온도에서 단조됩니다. 변형 후 최종 구조에는 더 많은 전이 구조가 포함되어 구조의 크리프 성능과 파괴 인성을 향상시킬 수 있습니다. 티타늄 합금이 가소성, 강도 및 인성을 모두 갖도록 만듭니다.

2.2 티타늄 합금의 고온 단조

"단조"라고도 알려져 있으며 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 첫 번째는 빌렛이 해당 영역에서 가열되고 단조가 해당 영역에서 시작되고 완료되는 공정입니다. 두 번째는 빌렛이 해당 지역에서 가열되고 해당 지역에서 단조가 시작된다는 것입니다. 그리고 "하위 단조"라고 하는 2단계 영역에서 단조 공정을 완료하기 위해 대량의 변형을 제어합니다. 2상 영역의 단조와 비교하여 단조는 더 높은 크리프 강도와 파괴 인성을 얻을 수 있으며 티타늄 합금의 피로 성능을 향상시키는 데에도 유리합니다.

2.3 티타늄 합금의 등온 단조

이 공정은 재료의 초가소성 및 크리프 메커니즘을 활용하여 보다 복잡한 단조품을 생산하며 금형을 예열하고 760-980도 범위 내에서 유지해야 합니다. 유압 프레스는 미리 정해진 값으로 압력을 가하고 프레스의 작동 속도는 블랭크에 의해 제어됩니다. 변형 저항이 자동으로 조정됩니다. 대신 금형이 가열되기 때문에 담금질을 방지하기 위해 빠르게 움직이는 빔을 사용할 필요가 없습니다. 항공기에 사용되는 많은 단조품은 얇은 벽과 리브 높이의 특성을 가지고 있으므로 이 공정은 특정 유형의 국내 항공기에 대한 TB6 티타늄 합금의 등온 정밀 금형 단조 공정과 같은 항공 제조에 적용되었습니다.

티타늄 합금의 단조 공정은 항공 및 우주항공 제조에 널리 사용되며 등온 단조 공정은 엔진 부품 및 항공기 구조 부품을 생산하는 데 사용됩니다. 자동차, 전력, 선박 등 산업 분야에서도 점점 더 인기를 끌고 있습니다. 해외에서는 티타늄 합금의 응용이 매우 높은 수준으로 발전했으며 고온에서 사용되는 TiAL 합금 및 금속간 화합물에 주목하고 많은 연구가 수행되었습니다. 이러한 재료를 더 잘 적용하기 위해 동시에 변형 과정에 대해서도 많은 연구가 이루어졌습니다. 또한 사람들은 고강도 아티타늄 합금 연구에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 티타늄 합금의 응용과 단조 공정 연구는 여전히 뜨거운 주제가 될 것입니다.