วัสดุโลหะผสมไทเทเนียมใหม่ช่วยกระตุ้นอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

ในกระบวนการพัฒนาการผลิตด้านการบิน การต่ออายุวัสดุแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่ความเร็วสูง วัสดุและเครื่องบินยังคงพัฒนาต่อไป “วัสดุรุ่นเดียว เครื่องบินรุ่นเดียว” เป็นการพรรณนาถึงประวัติศาสตร์การพัฒนาการบินของโลกอย่างแท้จริง วัสดุใหม่เป็นรากฐานที่สำคัญของเทคโนโลยีการบิน ด้วยการยกระดับอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมและการพัฒนาอุตสาหกรรมที่มีเทคโนโลยีสูงเป็นแนวทาง อุตสาหกรรมการบินได้กลายเป็นพื้นที่ที่มีศักยภาพและมีการพัฒนามากที่สุด สำหรับการพัฒนาและการประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมและวัสดุใหม่อื่นๆ นักข่าวเพิ่งสัมภาษณ์ Cao Chunxiao นักวิชาการของ Chinese Academy of Sciences

ผู้สื่อข่าว: จำนวนที่เพิ่มขึ้นของวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมเป็นพื้นฐานของการผลิตเครื่องบิน ไม่มีการเตรียมวัสดุใหม่สำหรับเทคโนโลยีระดับไฮเอนด์ การพัฒนาอุตสาหกรรมการบินเป็นเรื่องยากที่จะเข้าถึงความทันสมัย ​​ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมการบินและการพัฒนา ของความต้องการวัสดุการบินใหม่เมื่อเทียบกับการเปลี่ยนแปลงครั้งก่อน?

เฉา ชุนเซียว: ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมการบิน ความแข็งแกร่งของวัสดุ และความต้องการด้านประสิทธิภาพจึงสูงขึ้นเรื่อยๆ ปัจจุบันมีการใช้วัสดุคอมโพสิตและโลหะผสมไทเทเนียมในเครื่องบินและเครื่องยนต์มากขึ้นเรื่อยๆ ตัวอย่างเช่น วัสดุผสมไม่ค่อยถูกนำมาใช้ในเครื่องบินในช่วงทศวรรษปี 1980 แต่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงหลายปีที่ผ่านมา วัสดุคอมโพสิตโบอิ้ง 787 เวอร์ชันล่าสุดมีสูงถึง 50 เปอร์เซ็นต์ และโลหะผสมไทเทเนียมมีถึง 15 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งทำลายสถิติในด้านเครื่องบินพลเรือน ก่อนหน้านี้ การใช้วัสดุคอมโพสิตบนเครื่องบินโบอิ้ง 777 อยู่ที่ประมาณ 10% เท่านั้น และการใช้โลหะผสมไททาเนียมเพียงประมาณ 8% เกินกว่าจินตนาการ

คอมโพสิตและโลหะผสมไทเทเนียมวัสดุเหล่านี้ได้รับการพัฒนาแอพพลิเคชั่นขนาดใหญ่ มีสองเหตุผลหลัก: ประการแรก การสะสมประสบการณ์เชิงปฏิบัติในการวิจัยและการประยุกต์ใช้วัสดุ ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของวัสดุเริ่มดีขึ้นเรื่อยๆ ประการที่สองคือการสั่งสมประสบการณ์เชิงปฏิบัติในการวิจัยและประยุกต์ใช้วัสดุ ประการที่สองคือด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตราคาของวัสดุจึงต่ำกว่าเมื่อก่อนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6AI-4V (TC4) ที่ใช้ในอดีต ในขณะที่เรายังคงใช้อยู่ เราได้พัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมสายพันธุ์ใหม่ที่มีความแข็งแกร่งและประสิทธิภาพสูงขึ้น และหลังจากนั้นหลาย จากการทดสอบหลายปี ชิ้นส่วนเครื่องบินจำนวนมากเริ่มใช้โลหะผสมไทเทเนียมชนิดใหม่ ตัวอย่างเช่น เครื่องบินโบอิ้ง 777 ใช้โลหะผสมไทเทเนียมเกรด Ti1023, 21S และ Ti153 ในเวลาเดียวกัน ซึ่งเป็นครั้งแรกที่โลหะผสมไทเทเนียมทั้งสามเกรดนี้ถูกนำมาใช้ในเครื่องบินพลเรือน อุปกรณ์ลงจอดเครื่องบิน Airbus A380 ใช้การตีขึ้นรูปโลหะผสมไทเทเนียม Ti1023 น้ำหนัก 3.2 ตัน ยาว 4.2 เมตร ปัจจุบันเป็นการตีขึ้นรูปโลหะผสมไทเทเนียมที่ใหญ่ที่สุดในโลก โลหะผสมไททาเนียมมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ดังนั้นโอกาสในการใช้งานจึงกว้างขึ้น ยกตัวอย่างความสามารถในการต่อต้านการยิงปืน เนื่องจากวัสดุคอมโพสิตโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความสามารถในการต่อต้านการยิงปืนจะดีกว่า ปริมาณวัสดุคอมโพสิตเครื่องบินรบ F-22 ของสหรัฐอเมริกาจากเดิม 44.7% ถึง 24% ในปัจจุบัน ปริมาณโลหะผสมไทเทเนียมเพิ่มขึ้นเป็น 41% % การใช้โลหะผสมไทเทเนียมของเครื่องบินนั้นสูงกว่าเครื่องบินพลเรือน แต่ยังคำนึงถึงประสิทธิภาพการต่อสู้ที่เพิ่มขึ้นด้วย นอกจากนี้ โลหะผสมใหม่ที่มีความเหนียวต่อการแตกหักสูงและอัตราการขยายการแตกร้าวเมื่อยล้าต่ำของการเกิดโลหะผสมไทเทเนียมในเครื่องบินเป็นเหตุผลหลักที่ทำให้มีการใช้โลหะผสมไทเทเนียมเพิ่มมากขึ้น