【行業新聞】中小燃氣輪機用鈦合金TC4和TA19性能比較

2020-12-12 騰訊網

導讀：由於中小燃氣輪機廣泛用作艦船動力裝置，對機組重量有較高要求。因此，壓氣機葉片、輪盤等關鍵部件大量採用鈦合金製造。目前，中小燃氣輪機壓氣機使用較多的鈦合金有 TC4（國外牌號：Ti-6Al-4V）、TC11（國外牌號：BT9）、TA19（國外牌號：Ti6242）等。

TC4（Ti-6Al-4V）鈦合金是美國於 1954 年研製成功的 Ti- Al-V 系 α-β 型鈦合金， 含有 6% 的 α 穩定元素 Al 和 4%的 β 穩定元素 V。TC4 鈦合金的主要特點是具有優異的綜合性能和良好的工藝特性，使用溫度為 350 ℃。該合金的應用非常廣泛，其產量幾乎達鈦合金總產量的一半。

TC11 鈦合金是一種綜合性能良好的 α-β 型鈦合金， 在 500 ℃以下具有優異的熱強性能，並且具有較高的室溫強度。該合金還具有良好的熱加工工藝性（包括常規工藝性能和超塑性），可以進行焊接和各種方式的機加工。目前，隨著 TCl1 鈦合金應用的不斷擴大，該合金的β 熱處理及等溫 鍛已獲得迅速的發展。

TA19 是一種近 α 型鈦合金，名義成分為 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo，含有 α 穩定元素 Al，中性元素 Sn 和 Zr，同晶型 β 穩定元素Mo，共析型 β 穩定元素 Si。Mo 能提高室溫和高溫抗拉強度，增強穩定性；而 Al、 Sn 和 Zr 的綜合作用，可保持長時間持久和蠕變的高溫強度；添加 Si 會引起矽化物彌散相的沉澱，有利於改善高溫蠕變強度。該合金在 540 ℃還具有很高的強度，最高長期工作為 500 ℃。

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    在科技飛速發展的今天，大多數國家仍然是選擇用柴油機來充當坦克發動機，但美軍和俄軍卻與其他國家不同，在選擇了柴油機之外，還會將燃氣輪機安裝到坦克上，作為發動機使用。會出現這種情況，其實是受到了美俄坦克發展史的影響。
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    在科技飛速發展的今天，大多數國家仍然是選擇用柴油機來充當坦克發動機，但美國和俄羅斯卻有所不同，除了會用到柴油機外，還將燃氣輪機運用到了坦克發動機上。而美軍和俄軍之所以會將燃氣輪機作為坦克發動機，是因為受到了美俄坦克過去的研發歷程的影響。
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    另外和坦克一樣受到人們研究重視的，還有「陸戰之王」坦克必不可少的關鍵部位：坦克發動機。最早生產出來的坦克，多用汽油機為坦克提供行駛動能。當然，可以說看起來不太讓人樂觀，汽油機的坦克功率極低，有的坦克最大速度比人步行還慢，且汽油機產生的噪音大到讓車內人員無法交流。
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    在科技飛速發展的今天，大多數國家仍然是選擇用柴油機來充當坦克發動機，但美國和俄羅斯除了要使用柴油機外，還會將燃氣輪機安裝到坦克上，作為發動機使用。會出現這種情況，其實是受到了美俄坦克發展史的影響。二戰後，資本主義和社會主義的矛盾不斷加深，最終導致美蘇冷戰的形成，在這段時期內，兩國在軍事建設上互相追趕，海陸空三方的軍事設備都在進行比拼，所以他們對坦克性能的要求也在不斷增加，因此在製造坦克發動機時，和一般的國家就有所區別了，除了常規要求外，還需要更高性能的內燃機。
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