Während im Automobilbau ein Kilogramm Gewichtsersparnis nicht mehr als etwa 10 DM kosten darf, ist die Luftfahrt bereit, dies mit etwa 1000 DM zu tolerieren, die Raumfahrt oft sogar mit über 10000 DM. Leichtmetalle besitzen in der Luft- und Raumfahrt daher einen hohen Stellenwert. Die klassische Titanlegierung Ti-6Al-4V deckt noch heute einen Großteil der Anwendungen ab. Sie zeichnet sich durch hohe Festigkeit und ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit aus. So ist der Titananteil der Flugzeugzelle bezogen auf das Leergewicht von 1960 bis 1995 von unter 1 % auf etwa 9 % (Boeing 777) gestiegen. Die Bauteile aus Titanlegierungen kommen als rißstoppende Bleche für die Außenhaut, als Hydraulikleitungen, als Leitungen für das Enteisungssystem und als Fahrwerksteile zum Einsatz. Auch für die Fensterrahmen des Cockpits und die Aufhängungen der Seiten- und Höhenleitwerke werden Teile auf Titanbasis verwendet. Bei Militärflugzeugen beträgt der Titananteil zwischen 40 und 50 %, in Sonderfällen bis zu 95 %. Neben den Nickel-Superlegierungen sind Titanlegierungen auch die klassischen Werkstoffe für Luftstrahltriebwerke. Neue Designkonzepte mit 'Wide Chord Fan Blades' kommen ohne Stege aus. Die Vorderkanten der Schaufeln aus faserverstärktem Polymer sind aus Titan. Andere Konzepte favorisieren Hohlschaufeln. Diese enthalten im Inneren eine Ti-Wabenstruktur. Es werden massive Anstrengungen unternommen, einen vollständig aus Titanlegierungen bestehenden Verdichter zu entwickeln. So konnten im Verlauf der letzten 40 Jahre die maximalen Einsatztemperaturen von etwa 300 Grad C auf 600 Grad C gesteigert werden. Speziell die Klasse der warmfesten Near-alpha-Legierungen wurde kontinuierlich weiterentwickelt. Weit größere Erwartungen werden in die Titanaluminide gesetzt. Diese Werkstoffe auf der Basis von Ti3Al und TiAl besitzen das Potential die Anwendungstemperaturen auf 650 Grad C bzw. 800 Grad C anzuheben. Hierdurch würde auch die Gefahr des Titanbrandes verringert.
Titanlegierungen in der Luft- und Raumfahrt
1996
17 Seiten, 17 Bilder, 2 Tabellen, 12 Quellen
Conference paper
German
Fachwörterbuch Luft- und Raumfahrt
TIBKAT | 1994
|Fachwörterbuch Luft- und Raumfahrt
SLUB | 1994
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GWLB - Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek | 1994
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