In der sich schnell entwickelnden Luft- und Raumfahrtindustrie des 21. Jahrhunderts ist die Nachfrage nach Luft- und Raumfahrtraketentechnologie immer größer geworden, insbesondere bei der Entwicklung hochspezifischer Impulstriebwerke, die für die Weiterentwicklung der Raumfahrttechnologie von entscheidender Bedeutung sind. Titanlegierungen, die für ihre außergewöhnliche Hochtemperaturfestigkeit, Tieftemperaturzähigkeit und hervorragende Verarbeitungsfähigkeiten bekannt sind, haben sich als Kernmaterialien in fortschrittlichen Produkten der Luft- und Raumfahrtraketentechnologie etabliert.
Institutionen wie das Russische Institut für Metalle beschäftigen sich mit Komponenten in Luft- und Raumfahrtraketen, die extremen Temperaturen von -200 Grad und mehr standhalten. Sie optimieren aktiv Prozesse und verbessern die Leistung von Legierungen wie BT6c. Diese Legierung funktioniert nicht nur stabil bei -200 Grad, sondern hat durch Partikelmetallurgietechniken auch ihre Betriebstemperaturgrenze weiter auf 253 Grad gesenkt, was die Gesamtleistung des Materials erheblich verbessert. Dieses innovative Verfahren gewährleistet gleichmäßige feinkörnige Strukturen über alle Komponenten hinweg, erreicht isotrope Eigenschaften und bietet eine zuverlässige Materialunterstützung für Raketenkomponenten unter extremen Bedingungen.
Bei der umfassenden Verwendung in Luft- und Raumfahrtraketen sind zweiphasige Titanlegierungen wie BT6c, BT14, BT3-1, BT23, BT16, BT9 (BT8) aufgrund ihrer hervorragenden Wärmebehandlungsverfestigungseigenschaften zu bevorzugten Materialien für Schlüsselkomponenten geworden. Beispielsweise findet die auf σb=1050MPa-1100 MPa wärmebehandelte BT6c-Legierung breite Anwendung in verschiedenen Bauteilen mit hohen Festigkeitsanforderungen. Mittlerweile wird die BT14-Legierung, die einzigartige Vorteile im hohen Festigkeitsbereich von σb=1100MPa bis 1150 MPa aufweist, für die Herstellung rohrförmiger, balkenartiger Komponenten mit Durchmessern von 80 mm bis 120 mm verwendet und dient auch als Befestigungsmittel in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen bis zu -196 Grad.
Um die Raketenleistung weiter zu verbessern, richten Forscher ihren Fokus auf Legierungen auf der Basis intermetallischer Ti-Al-Verbindungen-. Diese Legierungen, die für ihre einzigartigen umfassenden Eigenschaften, ihre hohe thermische Festigkeit, ihren hohen Elastizitätsmodul und ihre geringe Dichte bekannt sind, gelten als Spitzenreiter der neuen Generation von Materialien für Luft- und Raumfahrtraketen. Derzeit widmet sich die „Composite Materials“ Research and Production Joint Company der Entwicklung umfassender Vorbereitungsgeräte für diese neuen Materialien, einschließlich fortschrittlicher Schmelz-, Sphäroidisierungs- und isothermer Verformungsgeräte, um die weitverbreitete Anwendung von Ti-Al-Legierungen im Luft- und Raumfahrtsektor voranzutreiben.
