Pengencang, sebagai komponen dasar serbaguna yang penting, memainkan peran penting dalam industri. Berdasarkan bidang aplikasinya, pengencang diklasifikasikan menjadi pengencang serbaguna dan pengencang dirgantara. Di bidang penerbangan, metode sambungan pesawat terbang masih terutama sambungan mekanis, dan rakitan sambungan pesawat terbang bergantung pada sejumlah besar berbagai pengencang. Di bidang dirgantara, sambungan antara bagian pesawat terbang juga bergantung pada pengencang. Dengan perkembangan perampingan peralatan, semakin banyak pengencang dirgantara yang menyukai bahan paduan titanium.
Keuntungan menggunakan bahan titanium
Kepadatan rendah:Kepadatan paduan titanium jauh lebih rendah daripada bahan baja, sehingga pengencang paduan titanium lebih ringan dalam berat bahan daripada pengencang baja.
Kekuatan spesifik tinggi:Paduan titanium adalah bahan logam dengan kekuatan spesifik yang relatif tinggi di antara bahan logam umum. Memanfaatkan kekuatan spesifiknya yang tinggi, paduan titanium juga dapat digunakan untuk menggantikan bahan paduan aluminium yang lebih ringan. Di bawah beban eksternal yang sama, dimensi geometris bagian paduan titanium lebih kecil, yang secara efektif dapat menghemat ruang. Konsep pemanfaatan bahan ini sangat penting bagi bidang dirgantara.
Titik leleh tinggi:Titik leleh paduan titanium jauh lebih tinggi daripada bahan baja, sehingga ketahanan panas pengencang paduan titanium lebih baik daripada pengencang baja. Koefisien ekspansi termal dan modulus elastis kecil.
Bahan paduan titanium yang umum digunakan untuk pengencang
Paduan titanium TC4
Paduan titanium TC4 adalah paduan titanium dua fase berkekuatan sedang dan juga merupakan bahan paduan titanium yang paling banyak diteliti dan diterapkan. Sebagian besar bahan paduan titanium yang digunakan dalam pengencang adalah paduan titanium TC4. Ketika paduan titanium TC4 digunakan untuk memproduksi pengencang, hanya penempaan panas yang dapat diadopsi, dan peralatan penempaan panas khusus dan peralatan pemanas harus digunakan. Hal ini tidak hanya memengaruhi efisiensi produksi tetapi juga menghasilkan tingkat pemanfaatan bahan yang relatif rendah. Untuk pengencang berkekuatan tinggi, kekuatan pengencang paduan titanium TC4 tidak dapat memenuhi persyaratan. Kekuatan tarik paduan setelah penuaan larutan dapat mencapai hingga 1.100 MPa, dan kekuatan geser sekitar 650 MPa. Karena kemampuan pengerasan paduan titanium TC4 yang buruk, ukuran penampang pengencang paduan titanium TC4 umumnya di bawah 19 mm selama penuaan larutan. Pengencang paduan titanium TC4 termasuk baut, baut kunci tinggi, stud, sekrup, dan paku keling slot cincin, dll. Di antara mereka, sebagian besar baut TC4 telah banyak diterapkan di pesawat terbang domestik, mesin, peralatan di udara, kendaraan luar angkasa, dan satelit.
Paduan titanium TC6
Paduan titanium TC6 adalah paduan titanium dupleks tipe martensit (α+β) dengan kinerja komprehensif yang sangat baik. Komposisi nominalnya adalah Ti-6Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-0.3Si. Paduan ini umumnya digunakan dalam keadaan anil dan juga dapat diperkuat melalui perlakuan panas. Ia juga memiliki ketahanan oksidasi yang baik.
Paduan titanium TC16
Paduan titanium TC16 adalah paduan titanium dua fase tipikal yang diperkuat dengan penuaan larutan, dengan komposisi nominal Ti-3Al-5Mo-4.5V. Setelah perlakuan larutan, paduan ini memiliki plastisitas suhu kamar yang tinggi, sehingga memiliki kinerja penempaan dingin yang baik, dengan rasio pembentukan mencapai 1:4. Dalam pembuatan pengencang, paduan titanium TC16 dapat langsung dibentuk dengan penempaan dingin atau dengan penempaan panas. Saat ini, pengencang paduan titanium TC16 termasuk baut, sekrup, dan mur pengunci sendiri, dll.
Tren pengembangan di masa depan
Dengan perkembangan industri dirgantara, tingkat teknologi sambungan yang diadopsi oleh pesawat terbang dan kendaraan luar angkasa baru terus meningkat, dan persyaratan baru juga diajukan untuk pengencang baru. Salah satu tren pengembangan di masa depan adalah mengembangkan pengencang paduan titanium berkekuatan sangat tinggi dengan kekuatan tarik mulai dari 1.200 hingga 1.500 MPa dan kekuatan geser ≥750 MPa di masa depan.
Pengencang titanium, komponen-komponen yang tampaknya kecil ini, sebenarnya adalah mikrokosmos dari kemajuan dalam teknologi dirgantara. Dari mengurangi berat pesawat terbang hingga memastikan keamanan struktural, dari ketahanan suhu tinggi dan ketahanan korosi hingga kompatibilitas elektromagnetik, pengencang paduan titanium, dengan postur "pemain serba bisa", mendukung impian manusia untuk menjelajahi langit. Di masa depan, dengan integrasi mendalam ilmu material dan teknologi manufaktur, pengencang titanium pasti akan menulis lebih banyak bab terobosan di bidang dirgantara dan menjadi kekuatan pendorong yang berkelanjutan untuk revolusi kinerja pesawat terbang.
