CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ COMPOZIT NỀN KIM LOẠI
1.4. ỨNG DỤNG CỦA COMPOZIT NỀN Al-Ti
Một số những sản phẩm của hợp kim cơ sở Al-Ti hiện nay được sử dụng trong những ứng dụng của ngành công nghiệp ô tô. Thành cơng lớn nhất đó là sự phát triển của turbo tăng áp Al-Ti tại Nhật Bản, chúng được sử dụng với số lượng khá nhỏ (khoảng 1.000) trong năm 1998 đến đời cao nhất của các xe Lancer, nhưng những thành cơng trong những năm qua đã có hơn 20.000 xe ô tô được trang bị Turbo tăng áp thế hệ thứ hai trong năm 2003. Turbo tăng áp đó hiện nay được sản xuất bằng Ti- 46Al-6.5Nb với một lượng nhỏ các nguyên tố hợp kim. Điều quan trọng là hợp kim được nấu chảy bằng lò tường lạnh và Turbo tăng áp đúc bằng khuôn đối trọng. Một số công ty hiện nay đang sản xuất Turbo tăng áp Al-Ti và dường như ứng dụng thành cơng của Al-Ti tại những chi tiết khơng địi hỏi nhiều yêu cầu (độ dẻo thấp chấp nhận được để thiết kế) sẽ cho phép kết hợp những kinh nghiệm trong công nghệ đúc, điều quan trọng cuối cùng là chi tiết có thể được sản xuất bằng cơng nghệ này.
Một chương trình lớn trong vịng 5 năm (IMPRESS) bắt đầu từ năm 2005 với mục tiêu sản xuất cánh quạt Tuabin dài 40cm cho động cơ máy bay bằng cách cải thiện công nghệ đúc và làm nhỏ mịn hạt vật đúc để chúng có những thính chất thỏa mãn ít phân tán hơn. Đó là dự án đầy tham vọng nhưng nó được thúc đẩy bởi những người sử dụng, họ nhìn thấy nhu cầu lớn cho những cánh Tuabin có trọng lượng nhẹ. Ngồi cơng việc đang được tiến hành để sản xuất cánh máy nén sử dụng công nghệ đúc thay cho công nghệ đùn ép và rèn.
Ngồi ra một ngành cơng nghiệp hiện đại và đang phát triển đó là cơng nghiệp hàng khơng cũng sử dụng hợp kim nhôm titan rất nhiều. Ngành công nghiệp hàng khơng thế giới ngày càng phát triển địi hỏi theo nó là mức tiêu thụ vật liệu ngày càng cao. Năm 2010 tổng tiêu thụ vật liệu trong ngành công nghiệp hàng không đã đạt mức
437.0 tấn. Với khối lượng riêng nhỏ, hợp kim nhôm vẫn là loại vật liệu chiếm ưu thế, không thể thay thế, chiếm tới 50%. Hợp kim trên cơ sở Titan với độ bền riêng
coi là biểu tượng của vật liệu hàng không hiện đại (năm 2010 chiếm 10%), chúng chủ yếu được dùng để chế tạo thân và động cơ máy bay. Theo dự đoán tiêu thụ hợp kim trên cơ sở Titan vào năm 2015 sẽ vào khoảng 70.000 tấn. Hợp kim trên cơ sở liên kim loại Ti-Al (intermetallics) được phát triển tại một số nước như Hoa Kỳ, Trung Quốc, Nhật, Pháp và đặc biệt là tại Nga [41].
Kết luận chương 1
1.Compozit nền kim loại là vật liệu quan trọng trong công nghiệp sản xuất dụng cụ, chi tiết và thiết bị công nghệ cao, hứa hẹn tiềm năng được ứng dụng nhiều trong tương lai. Hướng nghiên cứu ứng dụng và sản xuất MMCs luôn được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và phát triển.
2.Compozit nền kim loại được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau. Trong nghiên cứu này, đã lựa chọn phương pháp in-situ để chế tạo compozit nền Al- Ti cốt hạt Al2O3.
3. Nghiên cứu của luận án là mới. Ứng dụng của compozit trên cơ sở nền Al-Ti là phong phú và đang được quan tâm nghiên cứu, chế tạo. Compozit nền Al-Ti cốt hạt Al2O3 in-situ được cho là có tiềm năng đáp ứng yêu cầu chế tạo các chi tiết làm việc ở điều kiện nhiệt độ tương đối cao.
Chương 2:
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHẾ TẠO COMPOZIT NỀN Al-Ti