سبائك الألومنيوم التيتانيوم Ti48Al2Cr2Nb لها خصائص مقاومة درجات الحرارة العالية ، ومقاومة الأكسدة ، والكثافة المنخفضة ، ومعامل المرونة ومقاومة الزحف يمكن مقارنتها مع السبائك ذات درجة الحرارة المرتفعة القائمة على النيكل ، وكثافتها أقل من نصف كثافة النيكل- سبائك أساسها ، ومن المتوقع أن تصل درجة حرارة استخدامها إلى أكثر من 900 درجة مئوية. إنها مادة مثالية لاستبدال السبائك الفائقة التقليدية عند درجة حرارة 600-900 درجة مئوية لتحقيق تقليل الوزن وتعتبر واحدة من أكثر المواد الهيكلية الواعدة ذات درجات الحرارة العالية مع آفاق تطبيق واسعة في صناعات الطيران والسيارات.

خلفية عن تطبيق سبائك Ti48Al2Cr2Nb

في وقت مبكر من عام 2005 ، أبلغت جامعة ولاية كارولينا الشمالية في الولايات المتحدة علنًا عن الهيكل التنظيمي للذوبان الانتقائي لشعاع الإلكترون لسبائك التيتانيوم والألومنيوم ، تليها جامعة ولاية تكساس في الولايات المتحدة ، وأركام في السويد ، وأفيو في إيطاليا. البحث عن الذوبان الانتقائي لشعاع الإلكترون لسبائك التيتانيوم والألومنيوم. الشركة الإيطالية Avio هي شركة رائدة عالميًا في مجال أبحاث التطبيقات الهندسية للذوبان الانتقائي لشعاع الإلكترون وتشكيل مكونات معقدة من التيتانيوم والألومنيوم ، وقد نجحت الشركة في تطوير مجموعة متنوعة من تقنيات الصهر والتشكيل الانتقائية لشعاع الإلكترون للتيتانيوم المعقد- مكونات الألمنيوم.

يُذكر أن شفرة سبائك الألمنيوم والذوبان الانتقائي لشعاع الإلكترون لشركة Avio الإيطالية قد دخلت مرحلة الإنتاج الضخم ، بإنتاج سنوي مستهدف يبلغ 60000 شفرة. في عام 2012 ، أنفقت شركة جنرال إلكتريك الأمريكية 4.3 مليار دولار أمريكي للاستحواذ على أعمال الطيران التابعة لشركة Avio الإيطالية ، والتي تستهدف بشكل أساسي شعاع الإلكترون بطباعة ثلاثية الأبعاد لشفرات الألمنيوم المصنوعة من التيتانيوم ؛ في عام 2016 ، أنفقت 760 مليون دولار أمريكي لتطوير تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد لشعاع الإلكترون بالكامل ، وفي عام 2016 ، أنفقت الشركة $760 مليون دولار أمريكي على الاستحواذ على Arcam ، وهي شركة دولية رائدة في السويد ، بما في ذلك الشركة المصنعة الأولية لمواد مسحوق الطباعة ثلاثية الأبعاد العالمية: AP&C كندا ، التي تتحكم في التكنولوجيا الأساسية لسلسلة كاملة من مواد طباعة SEBM ومعدات العمليات والتطبيقات الهندسية.

شفرات المحرك من التيتانيوم والألومنيوم

سيلونج Ti48Al2Cr2Nb تاريخ التنمية والتخطيط

في صهر شريط المواد الخام ، مع الأخذ في الاعتبار أن عنصر Al في المسحوق سهل الاحتراق ، ومحتوى عنصر التقوية المستقر Nb ليس من السهل التحكم فيه بدقة وليس من السهل التحكم في عنصر الشوائب بدقة أثناء عملية تشكيل الطباعة ثلاثية الأبعاد لشعاع الإلكترون ، قام الفريق ، بعد التحسين المستمر لتصميم التكوين ، وإعادة الصهر المتعددة والاختبار المتكرر ، بالتأكد من التحكم الدقيق في تكوين العنصر الرئيسي ومحتوى الشوائب المنخفض لشريط المواد الخام ، كما حقق الإنتاج بنجاح لقضيب السبائك من سبيكة الصهر إلى قضيب السبيكة. كما تم بنجاح إنتاج كميات كبيرة من قضبان السبائك من السبائك المنصهرة إلى القضبان.

في عملية صنع المسحوق ، اعتمد الفريق طريقتين تقنيتين رئيسيتين: تقنية الانحلال الكهربائي للفراغ (EIGA) و قطب كهربائي دوار البلازما (PREP) تكنولوجيا.

Ti-48Al-2Cr-2Nb من إنتاج EIGA

Ti-48Al-2Cr-2Nb من إنتاج PREP

Ti48Al2Cr2Nb صمسحوق باسيك صجسدي صroperties

فيما يتعلق بالتحكم في محتوى مسحوق الأكسجين ، يجب تقليل محتوى الأكسجين في مسحوق Ti48Al2Cr2Nb المحضر بواسطة تقنية EIGA ، وحاليًا ، يمكن التحكم في محتوى الأكسجين لبعض الدُفعات إلى أقل من 650 جزء في المليون ، بينما محتوى الأكسجين في مسحوق Ti48Al2Cr2Nb المحضر بواسطة PREP يمكن التحكم في التكنولوجيا بشكل مطرد إلى حوالي 600 جزء في المليون. بالإضافة إلى ذلك ، تمت دراسة معدل المسحوق المجوف للمساحيق المحضرة بالطريقتين باستخدام مصدر ضوء إشعاعي السنكروترون. في الوقت الحاضر ، يكون معدل المسحوق المجوف لمسحوق Ti48Al2Cr2Nb المحضر بتقنية EIGA حوالي 3-4 مرات من مسحوق Ti48Al2Cr2Nb المحضر بتقنية PREP.

أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد من Ti-48Al-2Cr-2Nb

في 28 سبتمبر 2020 ، أعلنت GE Aviation أن محرك GE9X قد تم اعتماده من قبل إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) ، وهو معلم رئيسي لمحرك GE9X الذي يعمل على تشغيل عائلة طائرات 777X. يتميز المحرك حاليًا بأكثر من 300 قطعة مُصنَّعة بشكل إضافي ، من بينها شفرات التوربينات منخفضة الضغط المصنوعة من التيتانيوم والألومنيوم.

يطبع EBM بواسطة مسحوق PREP Ti-48Al-2Cr-2Nb

نرحب بالأصدقاء المهتمين بسلسلة سبائك التيتانيوم والألومنيوم (Ti48Al2Cr2Nb ، Ti22Al25Nb ، Ti45Al8Nb) للحضور والتواصل (مسحوق تيتانيوم وألومنيوم كروي ، وبحوث عملية الطباعة بالحزمة الإلكترونية ثلاثية الأبعاد ، وتقييم تركيب النموذج الأولي ، والتحقق ، وصنع مسحوق القطب الكهربائي للبلازما و e - معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد .......)