[Aviaport-website, 2 september 2022] Tas News Agency, Rusland, meldde dat onderzoekers van PNRPU een methode hebben ontdekt om de duurzaamheid van titaniumlegeringen die worden gebruikt om vliegtuigmotoren te maken, te verbeteren.
Tweefasige titaniumlegeringen worden veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en de fabricage van motoren vanwege hun hoge specifieke sterkte en corrosieweerstand. Het verbeteren van hun duurzaamheid is echter een urgente taak bij de ontwikkeling en productie van gasturbinemotorcomponenten, zoals compressorbladen en schijven, die tijdens bedrijf onderhevig zijn aan hoge trekbelastingen.
Momenteel worden tweefasige submicrokristallijne titaniumlegeringen op grote schaal gebruikt over de hele wereld voor de fabricage van onderdelen van gasturbinemotoren die werken onder hoge cyclische belastingen en hoge temperaturen van 1 tot 351 graden Celsius. Tot nu toe is er echter geen onderzoek gedaan naar de vermoeiingssterkte van titaniumlegeringen in dit bedrijfstemperatuurbereik. Wetenschappers van het College of Machinery and Technology, Pelmer University of Technology, bestudeerden de eigenschappen van een Ti-6Al-4V-legering bestaande uit aluminium, vanadium en titanium en evalueerden de toestand van de legering bij 351 C.
De onderzoekers stelden voor dat de test werd uitgevoerd op warmgewalste Ti-6Al-4V-staven met een diameter van 20 mm, die werden onderworpen aan een standaard warmtebehandeling: uitharden bij 966 C en uitgloeien bij 676 C voor 4 uur; Daarna wordt de staaf verwerkt door vier hoekige extrusies van gelijke diameter bij 651 C. Ten slotte worden mechanische trekproeven uitgevoerd bij kamertemperatuur en 351 C.
Alle monsters die voor vermoeiingstests worden gebruikt, worden gemaakt door draaien en mechanisch polijsten en de microstructuur van het materiaal wordt geanalyseerd in de lengtedoorsnede van de staaf met behulp van transmissie-elektronenmicroscopie.
Vergeleken met een grofkorrelige legering vertoont de superfijnkorrelige Ti-6Al-4V-legering verkregen door isometrisch hoekig persen een hogere treksterkte en een hogere sterkte bij 351 C. Het onderzoek werd uitgevoerd in het kader van de academische Initiatief Strategisch Leiderschapsplan-2030 conform landelijke taken. In 2021 ontving Palmer University of Technology een subsidie van 100 miljoen roebel voor het Initiative-2030-programma. "Initiatief-2030" is het grootste nationale plan in de geschiedenis van Rusland om instellingen voor hoger onderwijs te ondersteunen en te ontwikkelen. Het doel is om tegen 2030 meer dan 100 geavanceerde moderne universiteiten in Rusland te bouwen, evenals het Nationaal Centrum voor wetenschap, technologie en sociaal-economische ontwikkeling.
