航空機に使用されるチタン

航空技術の継続的な発展に伴い、航空機は構造設計と性能指標の観点から材料に対するより高い要件を提唱しています。航空機の重量を減らすために軽量であること、構造的な安全性を確保するために高強度であること、複雑で変化する飛行環境に適応するために優れた耐食性と耐熱性を備えている必要があります。チタン合金はこの需要を満たすことができ、航空機のさまざまな部品で広く使用されています。

なぜチタン合金を選ぶのですか?

• チタン合金は軽量ですが強度が高いため、航空機構造の重量を効果的に減らし、燃料効率を向上させることができます。
• チタン表面には安定した酸化皮膜が形成されており、航空燃料、海水、高温多湿の環境による腐食に耐えることができます。
• 高いサイクル負荷の下で安定して動作し、構造部品の耐用年数を延ばします。
• 一部のチタン合金は、500°Cを超える温度で動作でき、エンジンの高温領域に適しています。

航空機用チタン合金部品

航空機構造部品

胴体フレーム、フロアビーム、ウィングボックス構造、エンジンパイロン、その他の主要な耐荷重部品などの航空機構造部品は、高強度、耐疲労性、耐食性、およびその他の特性を備えている必要があります。複合材料の広範な適用により、これらの構造部品の材料は、腐食や熱応力を回避するために、電気化学的特性と熱膨張係数の点で複合材料と高度に一致する必要があります。

航空機の構造部品に次の合金を選択する理由:

航空機構造部品の材料の主な要件には、高強度、軽量、耐疲労性、耐食性、複合材料との適合性などがあります。

Ti-6Al-4V合金は、包括的な性能上の利点があり、ほとんどの構造部品に適しています。特に複合材料と組み合わせて使用すると、構造耐久性が大幅に向上し、メンテナンスコストを削減できます。

Ti-5553合金は、優れた厚肉焼入れ性、優れた耐疲労性、および破壊靭性を備えた新しいタイプの高性能チタン合金であり、複雑な負荷環境に適しています。

アプリケーション例:

実際の用途では、Ti-6Al-4V合金は、航空機の総重量の15%以上を占めるボーイング787ドリームライナーの胴体フレーム、フロアビーム、ウィングボックス構造に広く使用されています。

エアバスA350 XWBのエンジンパイロンとウィングボックス接続構造は、Ti-5553合金を多用しており、航空機の全体的な性能と耐用年数を大幅に向上させています。

ランディングギアシステム

ランディングギアシステムは、航空機の離陸、着陸、タキシング中に高い衝撃荷重に耐える重要なコンポーネントです。複雑な構造を持ち、非常に高い材料強度、靭性、耐食性が必要です。チタン合金は、その高い強度と重量の利点により、現代の航空機の着陸装置に広く使用されています。

なぜ着陸装置に次の合金を選ぶのですか?

着陸装置の材料は、頻繁な離着陸の衝撃に耐え、安全性と信頼性を確保するために、高強度と優れた耐疲労性を備えている必要があります。

Ti-10V-2Fe-3Al合金は、その高強度と優れた耐疲労性により、構造重量を大幅に削減し、着陸装置の耐用年数を延ばすことができます。

Ti-5553合金は、高負荷および高疲労条件に適しており、優れた焼入れ性と機械的特性を備えており、複雑な負荷の下での着陸装置の性能要件を満たすことができます。

アプリケーション例:

ボーイング777、787、エアバスA350のランディングギアシステムは、Ti-10V-2Fe-3Alを主な支持材料として使用し、Ti-5553はサポートロッド、ヒンジ付きコンポーネント、その他の構造に使用され、高い信頼性を確保しながら航空機全体の重量を効果的に削減します。

エンジンコンポーネント

航空機エンジン部品は、高温、高圧、高速回転に長時間耐える必要があり、材料は過酷な環境下でも安定した機械的特性と耐疲労性を維持する必要があります。チタン合金は、高温強度と軽量性に優れているため、多くの主要なエンジン部品で重要な役割を果たしています。

エンジン部品の材料要件と合金選択の理由

エンジン部品には、中高温での高い強度の維持、耐食性、優れた耐疲労性など、材料に対する厳しい要求があります。

Ti-6Al-4V合金は、中温条件で高強度と耐食性を備えており、ファン構造に適しています。

Ti-6246およびTi-8Al-1Mo-1V合金は、優れた耐熱性と耐疲労性を備えており、コンプレッサー部品の高い要件を満たしています。

Ti-5Al-2.5Sn合金は、優れた溶接性能と安定した寸法を備えており、エンジンハウジングの製造に適しています。

アプリケーション例:

ロールス・ロイス・トレント1000エンジンのファンブレードはTi-6Al-4V、コンプレッサー部はTi-6246とTi-8Al-1Mo-1Vの合金、エンジンケーシングはTi-5Al-2.5Snを採用し、軽量性と高熱強度を両立しています。

油圧および燃料システム

航空機の油圧および燃料システムには、高圧伝達と複雑な配管構造が含まれるため、高強度、優れた溶接性、耐食性を備えた材料が必要です。

材料要件と合金選択の理由:

材料は、高圧油圧システムの信頼性の高い動作を確保するために、強度と柔軟性の両方を備えている必要があります。

Ti-3Al-2.5V合金は強度と柔軟性を兼ね備えており、高圧油圧システムに適しています。

純チタン(CP Ti)は、耐食性に優れ、加工性に優れており、軽量配管システムに適しています。

アプリケーション例:

ボーイング787とエアバスA350の油圧および燃料システムでは、Ti-3Al-2.5V高圧シームレスパイプとグレード2純チタン溶接パイプが広く使用されており、システム圧力と耐食性の要件を効果的に確保しています。

ファスナーと小さな部品

航空機部品間の接続は、高強度、耐食性、軽量性、および長時間の交互荷重に耐えることができる多数のファスナーに依存しています。

材料要件と合金選択の理由

Ti-6Al-4VおよびTi-6-2-4-2合金は、高強度と良好な疲労特性を備えており、コネクタの長期サービスに適しています。

SPS高強度チタン合金は、高強度、耐食性、耐疲労性の3つの要件を満たし、より要求の厳しい作業条件に適しています。

なぜあなたの航空宇宙グレードのチタンサプライヤーとしてChalcoを選ぶのですか?

設備強度

Chalcoは、チタンインゴットの製錬から精密鍛造、熱処理、テストまでの全プロセスをカバーする、完全で最新のチタン製錬および加工生産ラインを備えており、国際的な航空基準を満たすチタン合金製品を世界中の顧客に提供できます。

これは、1000mmの最大インゴット直径と6トンの単一インゴット重量で、複数の真空消耗アーク炉(VAR)が装備されています。また、プラズマ溶解炉(PAM)と電子ビーム溶解炉(EB)も装備されており、高純度の航空チタンインゴットや特殊合金の製錬ニーズに対応しています。

8,000トンの型鍛造プレスと等温鍛造システムを備えており、リング圧延機と熱間鍛造生産ラインをサポートしており、着陸装置の支柱、ディスク、フレームコネクタなどの主要な航空構造鍛造品を正確に製造できます。

複数の航空専用真空熱処理炉と焼鈍炉を装備し、温度制御精度は±2°C、最大処理サイズは2.5メートルであり、組織の均一性と機械的特性が航空疲労と熱安定性の要件を満たすことを保証します。

品質保証

その製品が航空グレードの基準を満たしていることを確認するために、Chalcoは、原材料、生産プロセスから最終納品までのすべてのリンクをカバーする厳格な品質管理システムを確立しています。

すべての航空用チタン合金製品は、工場を出る前に、超音波検査(UT)、X線検査、表面亀裂検査など、完全な非破壊検査プロセスを経る必要があります。これは、内部の欠陥、細孔、介在物がないことを確認し、航空機の構造とエンジン部品の安全性能要件を満たすためです。

Chalcoは、金属組織構造解析、引張性能試験、高温性能評価、疲労寿命試験、クリープ破断試験を実施できる完全な物理的および化学的実験プラットフォームを備えており、航空チタン材料の各バッチに信頼性の高いプロセストレーサビリティと性能保証を提供します。

同社の研究所は、AS9100国際航空品質管理システム認証に合格し、NADCAP熱処理および非破壊検査認証を取得しています。これは、輸出された材料がボーイングやエアバスなどの主要メーカーの品質要件を満たしていることを確認するために、材料証明書(MTC)とサードパーティのテストレポートのフルセットを国際的な航空の顧客に提供する能力を持っています。

Chalcoは他の航空グレードの製品を提供することができます

Chalcoはあなたにどのようなサービスを提供できますか?

航空グレードのチタン合金材料の専門メーカーとして、Chalcoは高品質のチタン製品を提供するだけでなく、材料の選択から納品までの全プロセスを通じて効率的なコラボレーションにより、世界中の顧客にワンストップのチタン合金ソリューションを提供することに取り組んでいます。

マテリアルのカスタマイズ

お客様の用途要件(航空機の構造、エンジン、油圧システムなど)に応じて、適切なチタン合金グレードの推奨事項(Ti-6Al-4V、Ti-5553、Ti-6246など)を提供し、カスタマイズされた化学組成、熱処理状態、および機械的特性基準をサポートします。

マルチスペック製品加工サービス

Chalcoは、チタン合金バー、プレート、鍛造品、リング、鍛造リング、コネクタなどを高い寸法精度で供給でき、特殊形状部品の荒加工とニアネット成形プロセスをサポートし、航空構造部品の早期処理ニーズを満たします。

材料試験と第三者認証

材料の各バッチには、工場検査レポートとMTC証明書のフルセットが付属しており、BV、SGS、TÜVなどの第三者検査機関による立会い検査をサポートして、製品が国際調達基準を満たしていることを確認します。

スモールバッチテスト

小ロットのR&Dテスト、サンプルプルーフ、バッチ供給の切り替えをサポートし、短納期で顧客のプロジェクトのリズムに迅速に対応します。試作段階、長期供給、代替材料開発に適しています。

国際貿易および物流サービス

Chalcoの経験豊富な外国貿易チームは、EXW、FOB、CIFなどのさまざまな貿易方法を提供できます。北米、ヨーロッパ、中東、東南アジアに輸出される航空資材の通関手続きや梱包要件に精通しており、輸送の安全性と安定した納期を確保しています。