20 listopada 2017


W szóstej części naszego cyklu artykułów przedstawiamy zagadnienia związane z obróbką wykończeniową stopów tytanu na bazie fazy międzymetalicznej TiAl (faza γ) oraz kompozytów na osnowie metalowej.

Kazimierz Czechowski, Iwona Wronska

Materiały lekkie, mające gęstość w zakresie ρ ≈ 1 ÷ 5 g/cm3, znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach gospodarki, m.in. w lotnictwie, motoryzacji, budowie okrętów i statków, wytwarzaniu aparatury i urządzeń chemicznych, petrochemicznych i energetycznych oraz w medycynie.

materialy konstrukcyjne wysokie temperatury
Rys. 1  Materiały konstrukcyjne do pracy w podwyższonych temperaturach [1]

Ich zalety, takie jak wysoka wytrzymałość właściwa i duża sztywność właściwa, czynią te materiały przydatnymi w konstrukcjach lekkich, a występująca razem lub osobno wysoka odporność na korozję, duża przewodność cieplna i elektryczna, odporność na wysoką temperaturę oraz korzystna biotolerancja, poszerzają znacznie zakres ich zastosowania.

Stopy na bazie fazy międzymetalicznej TiAl (faza γ)
Oprócz wcześniej omówionych (w 3, 4 i 5 części cyklu) stopów tytanu o strukturze jednofazowej α lub β oraz dwufazowej α + β, istnieją stopy na bazie fazy międzymetalicznej TiAl (faza γ) z dwufazową strukturą α2 + γ. Stopy te, nazywane też stopami tytanu nowej generacji, charakteryzują się nie tylko niską gęstością, wysoką wytrzymałością właściwą i dużą sztywnością właściwą, ale również mają dobrą odporność na pełzanie i utlenianie oraz cechują się małą podatnością do samozapłonu, co predysponuje je do pracy w podwyższonych temperaturach, np. z zakresu 600÷850 °C. Stopy te z uwagi na właściwości i temperaturę pracy są lokowane pomiędzy konwencjonalnymi stopami tytanu i nadstopami na bazie niklu (Rys. 1), a stosowane mogą być m.in. w nowoczesnych konstrukcjach silników lotniczych (np. na łopatki turbiny niskiego ciśnienia i na łopatki sprężarki wysokiego ciśnienia) oraz samochodowych (np. na zawory i na wirniki turbosprężarek), a także w konstrukcjach promów kosmicznych [1].


cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (102) marzec 2016