La aleación de titanio y aluminio Ti48Al2Cr2Nb tiene las características de resistencia a altas temperaturas, resistencia a la oxidación y baja densidad, y su módulo elástico y resistencia a la fluencia son comparables a las aleaciones de alta temperatura a base de níquel, y su densidad es menos de la mitad de la de níquel- aleaciones, y se espera que su temperatura de uso alcance más de 900°C. Es un material ideal para reemplazar las superaleaciones tradicionales a 600-900°C para lograr una reducción de peso y se considera uno de los materiales estructurales de alta temperatura más prometedores con amplias perspectivas de aplicación en las industrias aeroespacial y automotriz.
Antecedentes sobre la aplicación de la aleación Ti48Al2Cr2Nb
Ya en 2005, la Universidad Estatal de Carolina del Norte en los Estados Unidos informó públicamente sobre la estructura organizativa de la fusión selectiva por haz de electrones de la aleación de titanio y aluminio, seguida por la Universidad Estatal de Texas en los Estados Unidos, Arcam en Suecia y Avio en Italia. Investigación sobre la fusión selectiva por haz de electrones de aleaciones de titanio y aluminio. La empresa italiana Avio se encuentra en el nivel líder mundial en la investigación de aplicaciones de ingeniería de fusión selectiva por haz de electrones y formación de componentes complejos de titanio y aluminio, y la empresa ha desarrollado con éxito una variedad de tecnologías de fusión y formación selectiva por haz de electrones para componentes complejos de titanio y aluminio. componentes de aluminio.
Se informa que la hoja de aleación de titanio y aluminio de fusión selectiva por haz de electrones de la compañía italiana Avio ha entrado en la etapa de producción en masa, con una producción anual objetivo de 60,000 hojas. 2012, los Estados Unidos General Electric Company gastó 4,3 mil millones de dólares EE.UU. para adquirir el negocio de la aviación de la compañía italiana Avio, principalmente dirigidos a hoja de aluminio de titanio de impresión 3D de haz de electrones; En 2016, gastó 760 millones de dólares estadounidenses para desarrollar completamente la tecnología de impresión 3D de haz de electrones y En 2016, la empresa gastó US$760 millones en la adquisición de Arcam, una empresa internacional líder en Suecia, incluido su principal fabricante de materiales en polvo para impresión 3D global: AP&C Canadá, que controla la tecnología central de toda la cadena de materiales de impresión, equipos de proceso y aplicaciones de ingeniería de SEBM.
Palas de motor en titanio y aluminio
Vela larga Ti48Al2Cr2Nb Historia y planificación del desarrollo
En la fusión de la barra de materia prima, considerando que el elemento Al en el polvo es fácil de quemar, el contenido del elemento de refuerzo estable Nb no es fácil de controlar con precisión y el elemento de impureza no es fácil de controlar con precisión durante el proceso de formación de impresión 3D de haz de electrones, el equipo, después de la optimización continua del diseño de la composición, la refundición múltiple y las pruebas repetidas, ha asegurado el control preciso de la composición del elemento principal y el bajo contenido de impurezas de la barra de materia prima, y también logró con éxito la producción de la barra de aleación desde el lingote de fusión hasta la barra de aleación. También se logra con éxito la producción de grandes cantidades de varillas de aleación desde lingotes fundidos hasta barras.
En el proceso de fabricación de polvo, el equipo ha adoptado dos rutas tecnológicas principales: la tecnología de atomización por inducción de electrodos de vacío (EIGA) y la electrodo rotatorio de plasma (PREP) tecnología.
Ti-48Al-2Cr-2Nb producido por EIGA
Ti-48Al-2Cr-2Nb producido por PREP
Ti48Al2Cr2Nb PAGSpolvo Basiático PAGSfísico PAGSpropiedades
En cuanto al control del contenido de oxígeno del polvo, el contenido de oxígeno del polvo de Ti48Al2Cr2Nb preparado con tecnología EIGA debe reducirse aún más y, actualmente, el contenido de oxígeno de algunos lotes se puede controlar por debajo de 650 ppm, mientras que el contenido de oxígeno del polvo de Ti48Al2Cr2Nb preparado con PREP La tecnología se puede controlar constantemente a alrededor de 600 ppm. Además, se estudió la tasa de polvo hueco de los polvos preparados por las dos técnicas utilizando una fuente de luz de radiación de sincrotrón. En la actualidad, la tasa de polvo hueco del polvo de Ti48Al2Cr2Nb preparado con la técnica EIGA es aproximadamente 3-4 veces mayor que la del polvo de Ti48Al2Cr2Nb preparado con la técnica PREP.
Piezas impresas en 3D de Ti-48Al-2Cr-2Nb
El 28 de septiembre de 2020, GE Aviation anunció que el motor GE9X ha sido certificado por la Administración Federal de Aviación (FAA), un hito clave para el motor GE9X que impulsa la familia de aviones 777X. Actualmente, el motor cuenta con más de 300 piezas fabricadas aditivamente, entre las que se encuentran los álabes de turbina de baja presión de titanio y aluminio.
EBM imprime por polvo PREP Ti-48Al-2Cr-2Nb
Bienvenidos amigos interesados en la serie de aleaciones de titanio y aluminio (Ti48Al2Cr2Nb, Ti22Al25Nb, Ti45Al8Nb) para que vengan y se comuniquen (polvo esférico de titanio y aluminio, investigación del proceso de impresión 3D de haz de electrones, evaluación y verificación de la instalación de prototipos, fabricación de polvo de electrodo rotatorio de plasma y e -equipo de impresión 3D de haz ……)