チタンアルミニドターボチャージャー鋳造の研究

それは、独自の高強度の比率、骨折抵抗、腐食に対する優れた抵抗のため、工業生産分野でチタン合金を広く使用しています。増加する企業は、燃焼抵抗の特性が向上し、高温で長時間作業する能力があるため、製造インペラとブレードでTC4の代わりにチタン合金TC11を使用することを好みます。チタン合金は、高温および低い切断温度につながる熱伝導率の低さで維持される固有の高強度のための古典的なマシン材料材料です。表面がねじれているインペラなどの一部の航空エンジンコンポーネントの場合、フライス操作を使用するだけで、より高い表面の品質要件を満たすことは困難です。

自動車内燃焼エンジンでは、ターボチャージャーローターは、排気ガスが追加の燃料消費をせずに摂取効率を促進するため、電力効率と燃料削減の両方の増加に貢献しています。ただし、ターボチャージャーローターには、「ターボラグ」と呼ばれる致命的な欠点があり、2000 rpmの下でターボチャージャーの定常状態の動作を遅らせます。アルミニドチタンは、体重を従来のターボチャージャーの半分に減らすことができます。その上、Tial合金は、低密度、高い特異的強度、優れた機械的特性、および耐熱性の組み合わせを持っています。したがって、TIAL合金はターボラグの問題を排除できます。これまで、ターボチャージャーの製造のために、粉末冶金と鋳造プロセスが組み込まれていました。ただし、その健全性と溶接性が低いため、粉末冶金プロセスをターボチャージャー製造に適用することは困難です。

費用対効果の高いプロセスの観点から、投資キャスティングは、Tial合金の経済的ネットシェイプ技術と見なすことができます。ただし、ターボチャージャーには曲率と薄い壁部分の両方があり、カビの温度、溶融温度、遠心力のある鋳造性や流動性などの適切な情報はありません。鋳造のモデリングは、さまざまな鋳造パラメーターの有効性を研究するための強力で費用効率の高い方法を提供します。

参照

ロリアEA。将来の構造材料としてのガンマチタンアルミニド。 Intermetallics 2000; 8：1339e45。