在許多航空航天應(yīng)用中，鈦及其合金正在取代傳統(tǒng)的鋁合金。如今，航空航天業(yè)消耗的鈦材料約占全球生產(chǎn)總量的42%，并且從現(xiàn)在到2010年，預(yù)計對鈦材料的需求將繼續(xù)以兩位數(shù)的速度增長。新一代飛機需要充分利用鈦合金提供的性能，無論是商用機還是軍用機市場，都正在推動對鈦合金的需求。波音787、空客A380、F-22猛禽戰(zhàn)斗機、F-35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機（也稱為閃電Ⅱ）等新機型都采用了大量鈦合金材料。
$7T3w v9 &zynfj#o 鈦合金材料的優(yōu)勢
ry/AF W]4Gs; 鈦合金具有高強度、高斷裂韌性以及良好的抗腐蝕性和可焊接性。隨著飛機機身越來越多地采用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，鈦基材料用于機身的比例也將日益增大，因為鈦與復(fù)合材料的結(jié)合性能遠遠優(yōu)于鋁合金。例如：與鋁合金相比，鈦合金可使機身結(jié)構(gòu)的壽命提高60%。
% tN{ R]0awV1b 鈦合金極高的強度/密度比（達20∶1，即重量可減輕20%）為減輕大型構(gòu)件的重量（這是對飛機設(shè)計師的主要挑戰(zhàn)）提供了解決方案。此外，鈦合金固有的高耐蝕性（與鋼材相比）可以節(jié)省飛機日常運行和維護保養(yǎng)的成本。
pBG(%3PpW }`{aeVHT 需要更大加工能力
{r#2 X1 FQ*4?D,A 由于比普通合金鋼的加工更為困難，因此通常認為鈦合
金屬于難加工材料。典型鈦合金的金屬去除率僅為大多數(shù)普通鋼或不銹鋼的25%左右，因此加工一個鈦合金工件需要花費的時間約為加工鋼件的4倍。
pkWzaf .Qn54tS0q 為了滿足航空制造業(yè)對鈦合金加工日益增長的需求，制造商需要增加生產(chǎn)能力，因此需要更好地理解鈦合金加工策略的有效性。典型的鈦合金工件的加工是從鍛造開始的，直到80%的材料被去除而獲得最終的工件外形。
X@*$3z#Z |-bSoq7t 隨著航空零部件市場的快速增長，制造商們已經(jīng)感到力不從心，加上因鈦合金工件加工效率較低而增加的加工需求，導(dǎo)致鈦合金加工能力明顯處于緊張狀態(tài)。一些航空制造業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)甚至公開質(zhì)疑現(xiàn)有的
機械加工能力能否完成全部新型鈦合金工件的加工任務(wù)。由于這些工件通常是由新型合金制成，因此需要改變加工方式和
刀具材料。
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*![u5# \`Db|D?oy 鈦合金Ti-6Al-4V
7q<I7Wt }:5AB93( 鈦合金有三種不同的結(jié)構(gòu)形式：α鈦合金、α-β鈦合金和β鈦合金。商用純鈦和α鈦合金不能進行
熱處理，但通常具有良好的可焊接性；α-β鈦合金可進行熱處理，大多數(shù)也具有可焊接性；β和準β鈦合金完全能進行熱處理，且一般也具有可焊接性。
I!%T!B540 !=;^Grv> 用于渦輪發(fā)動機和機身構(gòu)件的大部分普通α-β鈦合金為Ti-6Al-4V（Allvac Ti-6-4，簡稱Ti-6-4），本文用Ti-6-4代表ATI Allvac公司生產(chǎn)的鈦合金，該公司是鈦合金的主要供應(yīng)商（最近與波音公司簽訂了一項25億美元的鈦合金長期供貨合同）。另外，與ATI Allvac公司合作開發(fā)加工解決方案的ATI Stellram公司也采用這些鈦合金代號來描述加工要求。
)Fe-C ]s ?BwLU 6 Ti-6-4具有優(yōu)異的強度、斷裂韌性和抗疲勞綜合性能，可制成各種產(chǎn)品形態(tài)。退火態(tài)的Ti-6-4可廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)件。通過化學(xué)成分的微小變化以及不同的熱機械處理工藝，用Ti-6-4可生產(chǎn)出各種不同用途的零部件。
hw:zak#j , ;\ DXRKR 鈦合金Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr
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