L'alliage de titane est connu sous le nom de "métal spatial" et joue un rôle irremplaçable dans les structures d'avions, les moteurs et les composants de fusées.
Pièces structurelles d'aéronefs : Les alliages de titane sont largement utilisés dans les composants structurels de la cellule d'avion en raison de leur faible densité, de leur haute résistance spécifique, de leur résistance à la corrosion et de leur résistance aux hautes températures. L'utilisation des alliages de titane dans les avions modernes représente désormais 30 à 35 % du poids total de la structure ; ils sont ainsi devenus des matériaux structurels incontournables. Les applications spécifiques incluent les composants du train d'atterrissage, les longerons, les poutres, les revêtements de fuselage, les écrans thermiques, etc. Par exemple, la teneur en titane du chasseur américain F-22 atteint 41 %, et ses longerons et cadres porteurs principaux sont forgés intégralement en alliage de titane.
Moteur d'avion : L'alliage de titane à haute température est l'un des matériaux clés pour les moteurs d'avion, utilisé principalement pour des composants moteur tels que les disques de compresseur, les pales, les carter et autres pièces. Ces composants exigent une grande résistance et une bonne stabilité thermique dans des conditions de haute température. Par exemple, l'alliage IMI834 a été utilisé dans le moteur puissant Trent700 des avions Boeing 777. En outre, l'alliage Ti-60 est un alliage de titane à haute température développé indépendamment par la Chine, qui possède d'excellentes stabilité thermique et performance en fluage à haute température.
Alliages de titane ignifuges : Afin de résoudre le problème du « feu de titane » pouvant survenir avec les alliages de titane dans les moteurs d'aviation, divers pays ont mis au point des alliages de titane ignifuges. Par exemple, l'alliage C (Ti-35V-15Cr) des États-Unis et l'alliage BTT-1 de Russie possèdent tous deux de bonnes propriétés ignifuges et ont été appliqués aux carter et pales de compresseur haute pression des moteurs.
Fixations aéronautiques : Les fixations en alliage de titane sont largement utilisées dans le domaine aéronautique en raison de leur excellent effet de réduction du poids, de leur résistance remarquable à la corrosion et de leurs propriétés non magnétiques. Par exemple, l'avion russe Il-96 utilise un grand nombre de fixations en alliage de titane, ce qui réduit considérablement le poids de l'appareil.
Matériaux structurels pour engins spatiaux : Les alliages de titane constituent un choix idéal pour les matériaux structurels des engins spatiaux en raison de leur haute résistance et de leur faible densité. Capables de supporter des conditions extrêmes de température et des contraintes mécaniques, ces matériaux sont couramment utilisés dans la fabrication de conteneurs de propergol solide, de composants de moteurs-fusées, de modules lunaires, d'adaptateurs d'amarrage et de fixations, permettant ainsi de réduire efficacement le poids structurel et les dommages dus à la fatigue.
Navette spatiale : Sur la navette spatiale, l'alliage de titane est utilisé à l'avant des ailes et dans d'autres parties en raison de sa résistance aux hautes températures, pouvant supporter jusqu'à 500 ℃ pendant le vol. En outre, les alliages de titane sont également utilisés dans le cadre de structure de poussée de la navette spatiale pour soutenir le moteur.
Missiles et véhicules lanceurs : Dans la fabrication des missiles et des véhicules lanceurs, les alliages de titane sont utilisés pour fabriquer des membrures, des peaux, des réservoirs de carburant et d'autres pièces, qui doivent résister aux effets de haute température causés par le vol à grande vitesse. De plus, dans le système de propulsion du moteur turbojet, le carter du compresseur, le disque du compresseur, les pales du compresseur et d'autres pièces utilisent également beaucoup de matériaux en alliage de titane.
Matériaux pour environnement à basse température dans les engins spatiaux : En raison des caractéristiques spéciales de l'alliage de titane TA7ELI : à basse température, il présente une résistance plus élevée, une meilleure plasticité et ténacité, la Chine a développé une bouteille en alliage de titane TA7ELI 20L utilisable à basse température, destinée à être utilisée dans un environnement d'hydrogène liquide. Elle est utilisée dans la série de véhicules lanceurs CZ-XX.
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