Perm Ulusal Araştırma Politeknik Üniversitesi’nden (PNRPU) bilim adamları, Ufa’dan meslektaşlarıyla birlikte, uçak motoru yapımı için gerekli olan bir titanyum alaşımının dayanıklılık sınırını artırmanın bir yolunu buldular.
“İki fazlı titanyum alaşımları, yüksek özgül mukavemetleri ve korozyon direnci nedeniyle havacılık ve motor yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, çalışma sırasında önemli çekme yüklerine maruz kalan kompresör kanatları ve diskleri gibi gaz türbini motor parçalarının geliştirilmesi ve üretiminde dayanıklılık sınırlarının artırılması acil bir görev olmaya devam etmektedir.“, – PNRPU’ya söyledi.
Üniversiteye göre, yüksek döngüsel yükler ve 201 ila 351 santigrat derece arasında yükseltilmiş sıcaklıklar altında çalışan gaz türbini motorları için parçaların üretimi için iki fazlı bir mikro kristalli titanyum alaşımı kullanma olasılığı zaten biliniyor. Bugüne kadar, çalışma sıcaklıklarında alaşımın yorulma mukavemeti üzerine herhangi bir çalışma yapılmamıştır. Perm Politeknik Üniversitesi Mekanik ve Teknoloji Fakültesi’nden bilim adamları, alüminyum, vanadyum ve titanyumdan oluşan Ti-6Al-4V alaşımının özelliklerini araştırdılar ve 351 santigrat derecelik bu alaşım için mümkün olan maksimum sıcaklıkta mühendislik beklentilerini değerlendirdiler. .
Araştırmacılara göre deney, 20 mm çapında sıcak haddelenmiş Ti-6Al-4V alaşım çubuklar kullanılarak gerçekleştirildi. Standart ısıl işleme tabi tutuldular: 966 santigrat derece sıcaklıkta sertleştirme ve dört saat boyunca 676 derecede tavlama. Daha sonra çubuklar 651 derece sıcaklıkta ECAP (eşit kanallı açısal pres) makinesinde dört geçişte işlenmiştir. Mekanik çekme testleri oda sıcaklığında ve 351 derece sıcaklıkta gerçekleştirilmiştir.
“Tüm yorulma testi numuneleri tornalama ve mekanik polisaj ile üretilmiştir. Malzemenin mikro yapıları, çubuğun uzunlamasına bölümünde transmisyon elektron mikroskobu kullanılarak analiz edildi.”, – PNRPU Mikhail Pesin’in Mekanik ve Teknoloji Fakültesi Dekanı açıkladı.
Profesöre göre, eşit kanallı açısal presleme ile elde edilen Ti-6Al-4V ultra ince taneli alaşım, kaba taneli muadili ile karşılaştırıldığında 351 derecelik bir çalışma sıcaklığında daha yüksek çekme mukavemeti ve daha yüksek mukavemet gösterdi. PNRPU, “Deneyler, yaygın olarak kullanılan iki fazlı titanyum alaşımı Ti-6Al-4V’deki tanelerin azaltılmasının, oda sıcaklığında dayanıklılık sınırını artırdığını göstermiştir.”
Perm ve Ufa bilim adamları tarafından araştırma, devlet düzenine göre ve akademik stratejik liderlik “Öncelik-2030” programı çerçevesinde yürütülmektedir. Araştırmacıların çalışmalarının sonuçları, MDPI’den 2022 Metals An Open Access Journal’da yayınlandı.
