飛機(jī)引擎用高溫合金
對(duì)于飛行器而言，發(fā)動(dòng)機(jī)是飛行器上最關(guān)鍵的部件之一。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片和高壓壓氣機(jī)的盤片，都必須在高溫下使用，并且在工作中承受巨大的壓力。鋁合金在這樣苛刻的使用條件下，不能承受很高的溫度，而且鋼的密度更大，不能提供很高的推重比。鈦基合金具有較高的高溫強(qiáng)度、抗蠕變、抗氧化能力和比強(qiáng)度，是一種優(yōu)良的航空發(fā)動(dòng)機(jī)材料，特別適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)。
航機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件需要有良好的高溫持久強(qiáng)度、瞬時(shí)強(qiáng)度、耐熱性、組織穩(wěn)定性、高溫蠕變抗力。貝塔高溫合金由于其耐高溫性能、抗蠕變能力明顯下降，因而不能很好地應(yīng)用于航空飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。高溫合金具有較好的耐高溫耐久性和抗蠕變能力，適合在高溫工作環(huán)境中使用。
對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)而言，其核心性能指標(biāo)是發(fā)動(dòng)機(jī)的推重比，推重比是發(fā)動(dòng)機(jī)推力與發(fā)動(dòng)機(jī)重量的比值。早先的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推重比約為3左右，現(xiàn)在的航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比可達(dá)10以上。對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)而言，推重比越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能就越好。
雖然鎳基高溫合金具有良好的高溫性能，但其推重比低于高溫合金。飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)采用高溫合金材料，可兼顧優(yōu)良的高溫性能和高的推重比。在國(guó)外先進(jìn)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中，高溫合金的用量占發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的25%-40%，而且隨著技術(shù)的發(fā)展，其用量也在不斷增加。如第三代飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)所用的高溫合金含量為25%，第四代飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)所用的高溫合金含量為40%。
飛行器機(jī)體用高溫合金
飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)要求所用材料具有較好的高溫性能和較高的比強(qiáng)度性能，而飛行器機(jī)體要求所用材料具有較好的中溫強(qiáng)度、耐腐蝕、低密度等性能。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身上廣泛使用的高溫合金有：β-21S(Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si),Ti-10-2-3(Ti-10V-2Fe-3Al),Ti-15-3(Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn),Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr等。
就中溫強(qiáng)度而言，高溫合金比鋁合金具有更好的中溫強(qiáng)度，傳統(tǒng)鋁合金的使用溫度范圍不超過(guò)130℃，鋁合金在較高溫度下不能繼續(xù)使用，但高溫合金能夠在中溫環(huán)境下保持其強(qiáng)度性能。
就耐蝕性能而言，一方面，航空飛機(jī)的大多數(shù)支撐結(jié)構(gòu)都與飛機(jī)的廚房和衛(wèi)生間相接觸，如果采用鋼結(jié)構(gòu)，就容易產(chǎn)生腐蝕，采用高溫合金材料，其耐蝕性能極佳，且不需表面防腐蝕涂層或電鍍抗氧化層，可節(jié)省成本和生產(chǎn)工藝。而在航空飛機(jī)上，許多部件都是使用高分子聚合物材料，采用高溫合金材料，與多種復(fù)合材料具有良好的相容性。
與鋼和鎳基高溫合金相比，在低密度方面，高溫合金材料具有較高的比強(qiáng)度，能較好地減輕飛行器重量，并能為飛行器提供較高的推重比。高溫合金材料與鋁合金相比，在同等重量下能提供更高的強(qiáng)度。從飛機(jī)的起落架選材上看，波音747的起落架選用高溫合金材料。選擇鋁合金時(shí)，當(dāng)承載所需重量時(shí)，體積過(guò)大無(wú)法滿足要求；選擇鋼時(shí)，重量過(guò)大無(wú)法滿足要求。使用高溫合金鍛件，可兼顧兩用，達(dá)到最佳性能。
高溫合金用于航空扣件。
國(guó)外航空制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)、法國(guó)，90%以上的高溫合金緊固件是用TC4(Ti6Al4V)制造的。該合金具有密度低、成分簡(jiǎn)單、疲勞性能好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。其它用來(lái)緊固件的材料有TB2,TB3,TB8等高溫合金。航材的質(zhì)量要求低，耐腐蝕，耐高溫，不含磁性等性能指標(biāo)。
航空緊固件采用高溫合金，可有效減輕飛機(jī)重量。該技術(shù)能有效地提高航天飛機(jī)的推重比，降低航天飛機(jī)的成本。鈦系材料具有優(yōu)良的抗腐蝕性能，它與航空用碳纖維復(fù)合材料具有相似的電極電位，能有效地防止航空緊固件的腐蝕。高溫合金的耐高溫性能優(yōu)于鋁合金，且不含磁性，抗磁場(chǎng)干擾能力強(qiáng)，是用于航空飛機(jī)緊固件的優(yōu)良材料。
數(shù)據(jù)來(lái)源：航空用高溫高溫合金研究進(jìn)展
