H.W. Weigand

Die mit steigender Fluggeschwindigkeit zunehmende Temperaturbeanspruchung von Zelle und Triebwerk führt zwangsläufig zum Einsatz von Werkstoffen mit erhöhter Warmfestigkeit. Auf dem Gebiet des Titans haben daher die warmfesten Legierungen als Konstruktionswerkstoffe für Flugzeuge und Flugkörper besondere Bedeutung erlangt. Bei den warmfesten Titanlegierungen sind a-, (a ß)- und ß-Legierungen zu unterscheiden, die alle zur Steigerung der Warmfestigkeit Aluminium enthalten. Die a-Legierungen haben Raumtemperaturfestigkeiten zwischen 80 und 100 kg/mm^2 ; eine Möglichkeit zur Festigkeitssteigerung durch Wärmebehandlung besteht nicht. Bei den (a ß)- und ß-Legierungen, deren Raumtemperaturfestigkeit zwischen 80 und 120 kg/mm^2 liegt, kann die Festigkeit durch Aushärtung, d. h. durch Abschrecken von Temperaturen des (a ß)-Gebietes mit nachfolgender Auslagerung bei 450 bis 550 °C, z. T. beträchtlich erhöht werden. Im geglühten Zustand sind die besten a-Legierungen vor allem oberhalb 500 °C den (a ß)-Legierungen hinsichtlich Warmfestigkeit überlegen, durch eine Aushärtung wird jedoch die Warmfestigkeit der (a ß)- und ß-Legierungen erheblich gesteigert, wobei besonders die Legierungen Ti 16V 2,5Al und Ti 13V 11Cr 3Al ein günstiges Verhalten zeigen. Auch die Zeitstandfestigkeit der a-Legierungen übertrifft bei Temperaturen oberhalb 500 cc die der (a ß)- und ß-Legierungen. Während die a-Legierungen auch unter langzeitiger Beanspruchung bei erhöhten Temperaturen keine Eigenschaftsänderungen erfahren, d. h. thermisch stabil sind, kann bei (a ß)- und ß-Legierungen unter entsprechenden Beanspruchungen ein Zerfall der ß-Phase, die keine Gleichgewichtsphase ist, erfolgen, der mit einer Verringerung der Zähigkeit verbunden sein kann. Grundsätzlich können (a ß)- und ß-Legierungen nur bis zu Temperaturen verwendet werden, die unterhalb der Temperatur der letzten Wärmebehandlung, beispielsweise unterhalb der Auslagerungstemperatur bei ausgehärteten Teilen, liegen. Die verhältnismäßig niedrige Dichte von Titanlegierungen bei gleichzeitig guter Warmfestigkeit und Zeitstandfestigkeit bis etwa 500 °C ergibt für den Temperaturbereich zwischen 200 und 500 °C ein außerordentlich günstiges Festigkeitsgewichtsverhältnis, so daß die Verwendung warmfester Titanlegierungen in dem genannten Temperaturbereich zu im Flugzeugbau wünschenswerten Gewichtseinsparungen führt.

WGL-Tagung, Hamburg 1959

Conference Paper

deutsch

A4, 5 Seiten

Jahrbuch der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Luftfahrt, 1959; S.383-387; 1959; Braunschweig : Vieweg

NA

Das Dokument enthält eine zusätzliche Seite über die anschließende Diskussion

werkstoffe

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