Yüksek sıcaklık titanyum alaşımlı malzeme
Yüksek-sıcaklık titanyum alaşımları, mükemmel termal dayanımları ve yüksek özgül dayanımları nedeniyle uçak motorlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlardan üretilen parçalar arasında fan diskleri, kanatlar, kompresör diskleri vb. yer almaktadır. Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri gibi havacılık endüstrisindeki gelişmiş ülkeler, 350 dereceden 600 dereceye kadar ortamlarda kullanılmak üzere art arda yüksek-sıcaklık titanyum alaşımları geliştirdiler ve kullanım sıcaklıkları giderek arttı. Askeri ve sivil uçak motorlarında başarıyla kullanılan yeni yüksek-sıcaklık titanyum alaşımları şunları içerir: 550 derece ila 600 derece çalışma sıcaklıklarına sahip İngiliz IMI829 ve IMI834 alaşımları, Amerikan Ti1100 alaşımları, BT36 alaşımları vb. Yabancı ülkeler hâlâ geleneksel yüksek sıcaklıktaki titanyum alaşımlarını temel alan{16}derinlemesine araştırmalar yürütüyor. Ayrıca titanyum alüminyum bileşiklerine dayanan Ti3Al (2) ve TiAl ( ) intermetalik bileşikler de ilgi görmeye başlamış ve geleceğin havacılık motorları ve uçak yapısal parçaları için en rekabetçi malzemeler haline gelmiştir.
En büyük avantajları, iyi bir yüksek-sıcaklık performansı (maksimum çalışma sıcaklıkları sırasıyla 816 derece ve 982 derecedir), güçlü oksidasyon direnci, iyi sürünme direnci ve daha hafif olmasıdır. Şu anda, Ti3Al, Ti–21Nb–14Al ve Ti–24Al–14Nb–3V–0.5Mo bazlı iki titanyum alaşımı Amerika Birleşik Devletleri'nde seri üretime başlamıştır.
Son 20 yılda ülkemizde, başta Ti-55, Ti-60, Ti-600 ve 7715 serisi alaşımlar olmak üzere çeşitli markalarda yüksek-sıcaklık titanyum alaşımları da geliştirildi.
Yüksek mukavemetli titanyum alaşımı
Yüksek-mukavemetli titanyum alaşımları genellikle çekme mukavemeti 1.000MPa'nın üzerinde olan titanyum alaşımlarını ifade eder. Uçaklardaki uygulamalar esas olarak iniş takımının burulma kolları ve sütunları ile gövdenin yük-taşıyıcı bölme kirişleri gibi önemli yapısal parçaları içerir. Şu anda, uluslararası ileri seviyeyi temsil eden ve havacılık alanında pratik uygulamalara sahip yüksek-mukavemetli titanyum alaşımları temel olarak -tip titanyum alaşımı Ti-1023, Ti-15-3, -21S, - iki fazlı titanyum alaşımı BT22 ve ülkemin TB10 vb.'ni içermektedir. Ülkemiz TB6 gibi yüksek mukavemetli titanyum alaşımlarını başarıyla geliştirmiştir, TB8, TB10 ve TC21; bunların arasında TC21 ve TB10 (Ti-5Mo-5V-2Cr-3Al) en tipik olanlardır. TC21 titanyum alaşımı yüksek mukavemet, yüksek tokluk, yüksek hasar toleransı (daha düşük yorulma çatlağı büyüme hızı da/dN değeri ve yüksek yorulma çatlağı büyüme eşik değeri ΔKth) ve yorulma performansı (sıradan TC4, TA15 ve diğer orta Mukavemetli titanyum alaşımından daha iyi) ve diğer kapsamlı performans eşleştirmesine sahiptir; şu anda ülkemdeki yüksek mukavemetli ve sert titanyum alaşımlarıyla eşleşen en iyi kapsamlı mekanik özelliklere sahip titanyum alaşımlı malzemedir.
TB10 alaşımı, yüksek-mukavemetli, yüksek-tokluklu, neredeyse -tipte bir titanyum alaşımıdır. Yüksek özgül mukavemet, iyi kırılma tokluğu ve yüksek sertleşebilme avantajlarına sahiptir. Ülkemin havacılık alanında pratik olarak kullanılmaktadır.
Alev geciktirici titanyum alaşımı
Havacılık ve uzay motorlarında kullanılan titanyum alaşımlı malzemelerin "titanyumun yanması" sorununu çözmek ve yüksek itme-ağırlık oranlı motorların ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla, Amerika Birleşik Devletleri 1970'lerden bu yana alev geciktirici titanyum alaşımlarının geliştirilmesini aktif olarak yürütüyor ve kendi alev geciktirici titanyum alaşımını başarıyla geliştirdi. Diğer ülkelerdeki alev geciktirici titanyum alaşımları temel olarak araştırma aşamasındadır ve çok az pratik uygulaması vardır. Şu anda yurtdışındaki en tipik alaşım Amerikan Ti‑V‑Cr alev geciktirici titanyum alaşımı AlloyC'dir. AlloyC alev geciktirici titanyum alaşımı, F119 motorunun yüksek basınçlı kompresör gövdesinde, kılavuz kanatlarında ve vektör kuyruk nozullarında başarıyla kullanılmıştır.
