El aluminuro de titanio , Ti Al , comúnmente titanio gama , es un compuesto químico intermetálico . Es ligero y resistente a la oxidación [1] y al calor; sin embargo, adolece de baja ductilidad . La densidad de γ-TiAl es de aproximadamente 4,0 g / cm³. Encuentra uso en varias aplicaciones que incluyen aviones, motores a reacción, equipos deportivos y automóviles. [ cita requerida ] El desarrollo de aleaciones basadas en TiAl comenzó alrededor de 1970. Las aleaciones se han utilizado en estas aplicaciones solo desde aproximadamente 2000.
El aluminuro de titanio tiene tres compuestos intermetálicos principales: gamma TiAl, alfa 2-Ti 3 Al y TiAl 3 . Entre los tres, gamma TiAl ha recibido el mayor interés y aplicaciones.
Aplicaciones de gamma-TiAl
Gamma TiAl tiene excelentes propiedades mecánicas y resistencia a la oxidación y corrosión a temperaturas elevadas (más de 600 ° C), lo que lo convierte en un posible reemplazo de los componentes tradicionales de superaleaciones a base de Ni en los motores de turbina de aviones .
Las aleaciones a base de TiAl tienen el potencial de aumentar la relación empuje-peso en los motores de los aviones. Este es especialmente el caso de las palas de la turbina de baja presión del motor y las palas del compresor de alta presión. Estos están hechos tradicionalmente de superaleaciones a base de Ni, que es casi dos veces más densa que las aleaciones a base de TiAl. Algunas aleaciones de aluminuro de titanio gamma conservan la fuerza y la resistencia a la oxidación hasta 1000 ° C, que es 400 ° C más alto que el límite de temperatura de funcionamiento de las aleaciones de titanio convencionales. [ no lo suficientemente específico para verificar ] [3]
General Electric utiliza gamma TiAl para las palas de la turbina de baja presión en su motor GEnx , que alimenta los aviones Boeing 787 y Boeing 747-8 . Este fue el primer uso a gran escala de este material en un motor a reacción comercial [4] cuando entró en servicio en 2011. [5] Las palas TiAl LPT son fabricadas por Precision Castparts Corp. y Avio spa . Moeller Manufacturing realiza el mecanizado de las hojas LPT de la etapa 6 y la etapa 7. [6] [ cita requerida ] Se está explorando una vía alternativa para la producción de las palas gamma TiAl para los motores GEnx y GE9x utilizando fabricación aditiva . [7]
En 2019 se fabricó una nueva versión liviana de 55 g del reloj de pulsera Omega Seamaster , utilizando aluminuro de titanio gamma para la caja, la caja trasera y la corona, y una esfera y mecanismo de titanio en Ti 6/4 (grado 5). El precio de venta al público de este reloj de £ 37,240 era nueve veces mayor que el del Seamaster básico y comparable a la versión superior de la gama con carcasa de platino con una complicación de fase lunar . [8]
Alpha 2-Ti 3 Al
TiAl 3
Referencias
- ^ Voskoboinikov, RE; Lumpkin, GR; Middleburgh, Carolina del Sur (2013). "Formación preferencial de defectos autointersticiales de Al en γ-TiAl bajo irradiación". Intermetálicos . 32 : 230–232. doi : 10.1016 / j.intermet.2012.07.026 .
- ^ Liss KD, Bartels A, Schreyer A, Clemens H (2003). "Rayos X de alta energía: una herramienta para investigaciones masivas avanzadas en ciencia de materiales y física" . Microestructura de texturas. 35 (3/4): 219–52. doi : 10.1080 / 07303300310001634952 .
- ^ "Procesamiento y caracterización de aleaciones a base de TiAl: hacia una escala industrial" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Bewlay BP, Nag S, Suzuki A, Weimer MJ (2016). "Aleaciones de TiAl en motores de aviones comerciales". Materiales a altas temperaturas . 33 (4–5): 549–559. doi : 10.1080 / 09603409.2016.1183068 . S2CID 138071925 .
- ^ "GE Aviation lanza su motor GEnx número 1000" . AviationPros . 21 de octubre de 2015 . Consultado el 10 de agosto de 2017 .
- ^ Fabricación de Moeller, división aeroespacial, en Wixom, Michigan, EE. UU.
- ^ Heidi Milkert (18 de agosto de 2014). "GE utiliza una nueva y revolucionaria pistola de electrones para la impresión 3D: 10 veces más potente que la sinterización láser" . 3D Print.com .
- ^ Tim Barber (31 de agosto de 2019). "El nuevo Omega Seamaster Aqua Terra está hecho de titanio y pesa solo 55 g" . Cableado .
enlaces externos
- Mecanizado de componentes de aluminuro de titanio Gamma - Moeller Manufacturing
- Aplicaciones de aluminuro de titanio en el transporte civil de alta velocidad
- Aluminuros de titanio - Intermetallics en azom.com.
- Power House (anuncio de la hoja GEnx TiAl LPT)
- Edward A. Loria (2001). "Aluminuro de titanio quo vadis gamma". Intermetálicos . 9 (12): 997–1001. doi : 10.1016 / S0966-9795 (01) 00064-4 .
- Donachie, Matthew J (2000). Titanio: una guía técnica . pag. 131. ISBN 978-0-87170-686-7.
- Kassner, Michael E; Pérez-Prado, María-Teresa (2004). Fundamentos de la fluencia en metales y aleaciones . pag. 175. ISBN 978-0-08-043637-1.