As ligas de titânio são utilizadas em estruturas críticas de aeronaves, motores, foguetes, mísseis e espaçonaves, pois combinam alta resistência específica, resistência ao calor, vida útil à fadiga, resistência à corrosão e compatibilidade com materiais compostos. Esta visão geral relaciona essas propriedades a componentes aeroespaciais representativos e às temperaturas de operação.
O titânio é um importante material estrutural para aeronaves, especialmente para ventiladores de motores, discos de compressores e pás. Sua combinação de capacidade de carga, resistência ao calor, baixo peso e confiabilidade também é utilizada em veículos de lançamento, estações orbitais, espaçonaves, mísseis e outros sistemas que exigem alto desempenho.
As ligas utilizadas na estrutura da aeronave geralmente operam abaixo de 350 °C e exigem alta resistência específica, tenacidade, resistência à fadiga e soldabilidade. Peças típicas incluem trem de pouso, estruturas, vigas, revestimentos e escudos térmicos. As aplicações em motores incluem discos de compressor, pás, tambores, rotores e carcaças. O Ilyushin Il-76 utiliza titânio BT22 de alta resistência no trem de pouso e nas vigas de suporte de carga; o F-22 utiliza estruturas de titânio de parede fina ao redor da parte traseira quente da fuselagem. O titânio representa cerca de 20% da estrutura do J-20 em peso. Os elementos de fixação de titânio incluem rebites, parafusos, parafusos de travamento, rebites de titânio-níobio e porcas coladas.
| Metal | Densidade, g/cm³ | Resistência específica |
|---|---|---|
| Aço de alta resistência | 7.85 | 23 |
| Aço inoxidável | 7.7–8.0 | 7.9 |
| Liga de titânio | 4.5 | 33 |
| Liga de alumínio | 2.7 | 21.4 |
| Liga de magnésio | 1.74 | 16 |
| Campo | Características úteis | Peças representativas |
|---|---|---|
| Motores a jato | Altas relações entre limite de escoamento e densidade e entre resistência à fadiga e densidade abaixo de 500°C, estabilidade térmica e resistência à corrosão atmosférica | Discos de compressor, aletas do estator e do rotor, carcaças, invólucros da câmara de combustão, estruturas de exaustão, corpos centrais e tubos de jato |
| Fuselagens | Alta resistência específica próxima a 300°C | Firewalls, revestimentos, longarinas, trem de pouso, nervuras, anteparas, fixadores, dutos, portas e tirantes |
| Foguetes, mísseis e naves espaciais | Alta resistência específica, com ductilidade e tenacidade adequadas, desde a temperatura ambiente até temperaturas criogênicas | Recipientes sob pressão, tanques de propulsante, carcaças de motores e mísseis, revestimentos e estruturas de cabine, trem de pouso e módulos lunares |
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Guia de Materiais
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