알루미늄화티타늄

Titanium aluminide
알루미늄화티타늄
이름
IUPAC 이름
알루미늄, 알루미늄
식별자
3D 모델(JSmol)
켐스파이더
  • InChI=1S/Al.
    키: KHEQKSIHRDRLMG-UHFFFAOYSA-N
  • [알] [티]
특성.
몰 질량 74.849 g/g
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

티타늄 알루미늄화물, TiAl, 일반적으로 감마 티타늄은 금속간 화합물입니다.가볍고 산화 및 열에 강하지만 연성이 낮습니다.γ-TiAl의 밀도는 약 4.0g/cm이다3.항공기, 제트 엔진, 스포츠 장비 및 [citation needed]자동차를 포함한 여러 애플리케이션에서 사용됩니다.TiAl 기반 합금의 개발은 1970년경 시작되었다.합금은 약 2000년부터 이러한 용도로만 사용되어 왔습니다.

알루미늄화티타늄은 감마 TiAl, 알파 2-TiAl3 및 TiAl의3 세 가지 주요 금속 간 화합물을 가지고 있습니다.세 가지 중에서 감마 TiAl이 가장 많은 관심과 적용을 받았다.

감마-TiAl의 적용

고에너지 [2]X선으로 측정한 알파2-감마 합금의 압연 시트에서 감마-TiAl의 결정학적 질감을 나타내는 극 그림.

감마 TiAl은 높은 온도(600°C 이상)에서 뛰어난 기계적 특성과 산화 및 내식성을 가지고 있어 항공기 터빈 엔진의 전통적인 Ni 기반 초합금 구성 요소를 대체할 수 있다.

TiAl 기반 합금은 항공기 엔진의 추력 대 중량 비율을 증가시킬 수 있습니다.특히 엔진의 저압 터빈 블레이드 및 고압 컴프레서 블레이드의 경우 더욱 그렇습니다.이것들은 전통적으로 TiAl 기반 합금보다 거의 두 배 밀도가 높은 Ni 기반 초합금으로 만들어집니다.일부 감마 티타늄 알루미늄 합금은 기존 티타늄 [not specific enough to verify][3]합금의 작동 온도 한계보다 400°C 높은 1000°C까지 강도 및 산화 저항성을 유지합니다.

제너럴 일렉트릭은 보잉 787보잉 747-8 항공기에 동력을 공급하는 GNX 엔진의 저압 터빈 블레이드에 감마 TiAl을 사용합니다.2011년 [5]상용 제트[4] 엔진에 이 재료를 대규모로 사용한 것은 이번이 처음이다.TiAl LPT 블레이드는 Precision Castparts Corp.와 Avio s.p.a.에 의해 주조됩니다.6단계 및 7단계 LPT 블레이드의 가공은 Moller Manufacturing에서 수행합니다.[6][citation needed]적층 제조를 사용하여 GEnx 및 GE9x 엔진을 위한 감마 TiAl 블레이드 생산을 위한 대체 경로가 모색되고 있습니다.[7]

2019년에는 케이스, 백케이스 및 크라운에 감마 티타늄 알루미늄을 사용하고 Ti 6/4(5등급)에 티타늄 다이얼과 메커니즘을 사용하여 새로운 55g 버전의 Omega Seamaster 손목시계가 제작되었습니다.이 시계의 소매가격은 37,240파운드로 기본 시마스터의 9배이며, [8]월상 합병증이 있는 플래티넘 캐시 버전의 최상위에 버금가는 가격입니다.

알파3 2-TiAl

티알3

TiAl3은 밀도가 3.4g/cm3로 가장 낮고, 마이크로 경도가 465–670kg/mm2로 가장 높으며, 1000°C에서도 산화 저항성이 가장 우수합니다.그러나 공학 및 항공우주 분야에서의 TiAl3의 적용은 낮은 연성으로 인해 제한됩니다.또한 주변 온도에서 연성의 손실은 일반적으로 연성 입상 간에서 부서지기 쉬운 입상 간 또는 부서지기 쉬운 균열로 파괴 모드의 변화를 수반한다.인성을 개선하기 위해 많은 강화 전략이 개발되었지만, 기계가공 품질은 여전히 다루기 어려운 문제입니다.니어넷 형상 제작 기술은 이러한 재료들을 준비하기 위한 가장 좋은 선택 중 하나로 꼽힌다.{날짜=2022년 7월}

레퍼런스

  1. ^ Voskoboinikov, R.E.; Lumpkin, G.R.; Middleburgh, S.C. (2013). "Preferential formation of Al self-interstitial defects in γ-TiAl under irradiation". Intermetallics. 32: 230–232. doi:10.1016/j.intermet.2012.07.026.
  2. ^ Liss KD, Bartels A, Schreyer A, Clemens H (2003). "High energy X-rays: A tool for advanced bulk investigations in materials science and physics". Textures Microstruct. 35 (3/4): 219–52. doi:10.1080/07303300310001634952.
  3. ^ Thomas, M.; Bacos, M. P. (November 2011). "Processing and Characterization of TiAl-based Alloys : Towards an Industrial Scale". Aerospace Lab. 3: 1–11.
  4. ^ Bewlay BP, Nag S, Suzuki A, Weimer MJ (2016). "TiAl alloys in commercial aircraft engines". Materials at High Temperatures. 33 (4–5): 549–559. doi:10.1080/09603409.2016.1183068. S2CID 138071925.
  5. ^ "GE Aviation Rolls Out its 1,000th GEnx Engine". AviationPros. 21 October 2015. Retrieved 10 August 2017.
  6. ^ 미국 미시간주 윅섬 항공우주부문 Moller Manufacturing
  7. ^ Heidi Milkert (18 August 2014). "GE Uses Breakthrough New Electron Gun For 3D Printing – 10X's More Powerful Than Laser Sintering". 3D Print.com.
  8. ^ Tim Barber (31 August 2019). "The new Omega Seamaster Aqua Terra is made of titanium and weighs just 55g". Wired.

외부 링크