การใช้วัสดุไทเทเนียมแผ่นไทเทเนียมในเครื่องบินโดยสาร

เครื่องบินโดยสาร A3XX ของ European Airbus, เครื่องบิน B77X ของ American Boeing, C919 ของ COMAC และเครื่องบิน CR929 ที่ผลิตโดยกิจการร่วมค้าระหว่างจีน-รัสเซีย ล้วนใช้วัสดุไทเทเนียมในปริมาณมาก โครงสร้าง.

การพัฒนาเครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ C919 ซึ่งได้รับการพัฒนาโดยจีนโดยอิสระอย่างสมบูรณ์นั้นเริ่มต้นขึ้นในปี 2551 เมื่อวันที่ 2 พฤศจิกายน 2558 โมเดลหลักได้ย้ายออกจากระบบการก่อสร้างตามลำดับ และได้เข้ารับการฝึกซ้อมที่ Shanghai COMAC เที่ยวบินหลักเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม 2017 โดยเที่ยวบินแลกเปลี่ยนหลักเสร็จสิ้นในวันที่ 10 พฤศจิกายน และเครื่องบินขนาดใหญ่ C919 ลำที่สองได้ประสบความสำเร็จในการบินครั้งแรกที่สนามบินเซี่ยงไฮ้ผู่ตงเมื่อวันที่ 17 ธันวาคม ถือเป็นการเข้าสู่ขั้นตอนใหม่ของเครื่องบินขนาดใหญ่ภายในประเทศ ของการบินทดสอบที่ครอบคลุม แม้ว่าวัสดุที่ใช้ในต้นแบบทั้งหมดมาจากต่างประเทศ แต่ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อได้รับการรับรองความสมควรเดินอากาศ เริ่มต้นจากเครื่องจักรหมายเลข 2 การใช้วัสดุในประเทศเพิ่มขึ้นทีละชุด และเพิ่มมากขึ้นทุกปี

พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของเครื่องบินขนาดใหญ่ C 919 แสดงอยู่ในตาราง

วัสดุไทเทเนียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องบินพลเรือนขนาดใหญ่ ส่วนประกอบหลักบางส่วนของแลนดิ้งเกียร์และล้อนั้นหล่อขึ้นจากโลหะผสมไททาเนียม และชิ้นส่วนจำนวนไม่มากก็ถูกหล่อขึ้นจากโลหะผสมอะลูมิเนียมเช่นกัน ในเครื่องบินขนาดใหญ่ C919 มวลสุทธิของชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมคิดเป็นประมาณ 10% ของมวลสุทธิทั้งหมดของเครื่องบิน ในบรรดาเครื่องบินพลเรือนที่ผลิตในประเทศจีนนั้น ไทเทเนียมถูกใช้ในปริมาณมากที่สุด ชิ้นส่วนใดทำจากไทเทเนียม: ส่วนจมูกทำจากการตีขึ้นรูป Ti-6Al-4VEVI; ระบบกันสะเทือนทำจากการตีโลหะผสม Ti-6Al-4V แผ่นและการตีโลหะผสมไทเทเนียม 55531 ส่วนท้ายทำจากโลหะผสม Ti-6Al-4V ปีกด้านนอก ใช้การตีขึ้นรูปโลหะผสม Ti-6Al-4V และแผ่น; ปีกตรงกลางใช้การตีโลหะผสม Ti-6Al-4V EL1 ระบบลงจอดใช้การตีโลหะผสม Ti-6Al-4V

Ti-6Al-4V (GR5, GB/T3620) is a medium strength (>900MPa) + โลหะผสม ได้รับการพัฒนาอย่างประสบความสำเร็จโดย Watertown Arsenal ในสหรัฐอเมริกาในปี 1954 และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการบิน ในด้านการบินและอวกาศ การผลิตผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปของบริษัทคิดเป็น 55%-65% ของการผลิตไทเทเนียมทั้งหมดของโลก ใช้ในการผลิตแผ่นโลหะและแผ่นโลหะสำหรับยานยนต์และอวกาศต่างๆ เนื่องจากคุณสมบัติที่ครอบคลุมดีเยี่ยม ราคาปานกลาง และการขึ้นรูปตั้งแต่เนิ่นๆ จึงเป็นโลหะผสมที่มีการค้นคว้าวิจัยมากที่สุด ใช้เวลาใช้งานยาวนานที่สุด และมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างที่สุด ดังนั้นโลหะผสมนี้จึงยังคงรักษาความมีชีวิตชีวาเอาไว้ตั้งแต่แรกเกิดเมื่อ 67 ปีที่แล้ว เกรดของโลหะผสมนี้คือ GR5 ในประเทศของฉัน, Ti-6Al-4V โดย American Titanium Company (Timet), RMI 6Al4V โดย American Active Metal Company, IMI318 โดย British Titanium Metal Company, BT6 ในรัสเซีย และบริษัทซูมิโตโมเมทัลแห่งประเทศญี่ปุ่น ST-AI40, TA6V ของฝรั่งเศส และ Krupp LT31 ของเยอรมัน โลหะผสม GR5 ใช้ในสถานะอบอ่อนและสามารถเสริมกำลังได้โดยการอบชุบด้วยความร้อน แต่ความสามารถในการเชื่อมไม่ดี "ELI" ใน Ti-6Al-4V ELI ย่อมาจากโลหะผสมไทเทเนียม Extro-Low Interstitial ซึ่งเป็นโลหะผสมไทเทเนียม และ + เหมาะสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ คุณสมบัติความแข็งแรงเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง ความเหนียวไม่ค่อยลดลงตามอุณหภูมิและสามารถนำไปใช้ในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างที่อุณหภูมิต่ำได้ ปริมาณออกซิเจนของโลหะผสมไทเทเนียมที่อุณหภูมิต่ำต่ำมาก ตั้งแต่ 0.2% ถึงน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.12% ของออกซิเจนเกรดธรรมดา และสามารถใช้ได้ที่อุณหภูมิต่ำมาก (<77K). Typical alloys are Ti-5Al-2.5Sn (ELI) and Ti-6AI-4V (ELI). Ti-5Al-2.5Sn ELI is an American alloy introduced in the early 1960s. China successfully copied it in the late 1970s, under the brand name GR6 (Chinese military standard GJ B495). Ti-5Al-2.5Sn ELI alloy is particularly suitable for liquid fuel storage tanks operating at -255°C. Both titanium alloys are well supplied by China Baoti Group.

เครื่องบินโดยสารขนาดใหญ่ A380 ของบริษัท European Airbus เป็นเครื่องบินพลเรือนลำตัวกว้างที่ใหญ่ที่สุดในโลกและเป็นเครื่องบินที่ใช้วัสดุไทเทเนียมมากที่สุด มวลสุทธิของส่วนประกอบโลหะผสมไทเทเนียมคิดเป็นประมาณ 10% ของมวลสุทธิรวมของเครื่องจักรทั้งหมด การใช้วัสดุไทเทเนียมของเครื่องบินลำเดียวอยู่ที่ประมาณ 65 ตัน . ชิ้นส่วนหลักที่ทำจากไททาเนียมอัลลอยด์ ได้แก่ โครงเครื่องยนต์ ผิว อุปกรณ์เสริม ปีกวงแหวนเชื่อมต่อ ผนังกั้นด้านหน้า เพลาระหว่างลิ้นปีกนกด้านในและปีก รางเลื่อนบานพับ ขอบท้าย ชุดประกอบเพลา บานพับ ตัวทำให้แข็งสามตัว เสาส่วนเครื่องยนต์ ส่วนประกอบขับเคลื่อน , ขอบนำ, ตัวยึดด้านหน้า, ส่วนหนึ่งของชุดลงจอดและราวปีกแบบเชื่อมได้
​