Εφαρμογές τιτανίου και κραμάτων τιτανίου
Αν και το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου είναι άφθονα σε αποθέματα, οι τιμές τους είναι εξαιρετικά υψηλές. Αυτό συμβαίνει επειδή το τιτάνιο έχει χαμηλή χημική αντιδραστικότητα σε υψηλές θερμοκρασίες και η τεχνολογία τήξης και το περιβάλλον λειτουργίας του είναι πολύ απαιτητικά. Πρέπει να λιώσει κάτω από συνθήκες υψηλής-θερμοκρασίας και κενού, με θερμοκρασίες που συχνά φτάνουν πάνω από 800 βαθμούς . Σε σύγκριση με την τήξη χάλυβα, είναι πολύ πιο δύσκολη. Επομένως, κάθε φορά που αναφέρονται τα κράματα τιτανίου, οι άνθρωποι τα θεωρούν{{6}ως μεταλλικά υλικά υψηλής ποιότητας με χαμηλή απόδοση και υψηλές τιμές και σπάνια εφαρμόζονται.
Επί του παρόντος, λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων των κραμάτων τιτανίου, όπως το ελαφρύ τους βάρος, η υψηλή αντοχή και η αντοχή τους σε υψηλή θερμοκρασία, τα υλικά τιτανίου και κράματος τιτανίου χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή προηγμένων όπλων και βασικού εθνικού εξοπλισμού σε διάφορες χώρες. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλα για εφαρμογή στον αεροδιαστημικό τομέα. Παραδείγματα πεδίων εφαρμογής είναι τα εξής:
Τομέας Χημικής Μηχανικής
Η βιομηχανία ανθρακικού νατρίου
Η εμφάνιση ψυγείων τιτανίου στη βιομηχανία ανθρακικού νατρίου μπορεί να λύσει αποτελεσματικά το πρόβλημα της κατώτερης ποιότητας αερίου χλωρίου που προκαλείται από την παράλογη παραδοσιακή διαδικασία ψύξης. Ταυτόχρονα, άλλαξε το τοπίο παραγωγής της βιομηχανίας χλωρίου-αλκαλίων. Τα ψυγεία από κράμα τιτανίου που χρησιμοποιούνται μπορούν να διαρκέσουν έως και 20 χρόνια.
2. Βιομηχανία αλατιού
Η πιο προηγμένη αυτή τη στιγμή διαδικασία παρασκευής αλατιού-είναι η παραγωγή αλατιού υπό κενό-. Ωστόσο, η συμπυκνωμένη άλμη σε υψηλή{3} θερμοκρασία που παράγεται κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας μπορεί να προκαλέσει σοβαρή ζημιά στις δομές από ανθρακούχο χάλυβα και να οδηγήσει σε διαρροή εξοπλισμού. Η χρήση σύνθετων κατασκευών από χάλυβα τιτανίου στον θάλαμο θέρμανσης και στον θάλαμο εξάτμισης μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τις εναποθέσεις αλατιού, να βελτιώσει την ποιότητα παραγωγής αλατιού και ταυτόχρονα να μειώσει τη διάβρωση της άλμης υψηλής συγκέντρωσης στα τοιχώματα του σωλήνα κατά την εξάτμιση, επεκτείνοντας έτσι τον κύκλο συντήρησης.
Αεροδιαστημικό πεδίο
Αεροπορική Βιομηχανία
Η εφαρμογή των κραμάτων τιτανίου στην αεροπορία χωρίζεται σε δομικά κράματα τιτανίου αεροσκαφών και κράματα τιτανίου δομής κινητήρα. Τα κύρια μέρη εφαρμογής των δομικών εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου αεροσκαφών περιλαμβάνουν εξαρτήματα συστήματος προσγείωσης, πλαίσια, δοκούς, δέρματα ατράκτου, καλύμματα θερμικής ασπίδας, κ.λπ. η εγκάρσια δοκός μετάδοσης του κύριου συστήματος προσγείωσης του Boeing 747 είναι κατασκευασμένη από Ti-6Al-4V, με μήκος σφυρηλάτησης 6,20 μέτρα, πλάτος 0,95 μέτρα και μάζα 1545 κιλά. Το κράμα τιτανίου Ti-62222S υψηλής αντοχής και ανθεκτικότητας χρησιμοποιείται στο βασικό τμήμα του άξονα στροφής του οριζόντιου σταθεροποιητή του αεροσκάφους C-17. Όσον αφορά τους κινητήρες αεροπορίας, τα κράματα τιτανίου εφαρμόζονται σε δίσκους συμπιεστών, λεπίδες, σωλήνες τυμπάνων, ρότορες συμπιεστών υψηλής πίεσης και περιβλήματα συμπιεστών. Το μπροστινό άκρο και το άκρο των πτερυγίων ανεμιστήρα του κινητήρα Boeing 747-8GENX προστατεύονται από καλύμματα από κράμα τιτανίου και έγιναν μόνο τρεις αντικαταστάσεις κατά τη διάρκεια μιας 10ετούς περιόδου συντήρησης.
2. Αεροδιαστημική Βιομηχανία
Οι συνθήκες εργασίας των αεροδιαστημικών οχημάτων είναι εξαιρετικά σκληρές. Εκτός από την ανάγκη για εξαιρετική τεχνική τεχνογνωσία στον δομικό σχεδιασμό των υλικών, οι εξαιρετικές ιδιότητες και λειτουργίες των ίδιων των υλικών είναι επίσης καθοριστικές. Ως εκ τούτου, τα κράματα τιτανίου ξεχωρίζουν ανάμεσα σε διάφορα υλικά. Στον τομέα του αεροδιαστημικού εξοπλισμού, στο πρόγραμμα Apollo των Ηνωμένων Πολιτειών τη δεκαετία του 1960, η διπλή καμπίνα και τα σφραγισμένα φτερά και οι νευρώσεις της καμπίνας του διαστημικού σκάφους κατασκευάζονταν από Ti-5Al-2,5Sn και οι επενδύσεις ήταν από καθαρό τιτάνιο. η γερμανική MT Aerospace Company παρήγαγε ένα κράμα{13}Ti-15V-3Cr υψηλής αντοχής για τη δεξαμενή του συστήματος πρόωσης και το εφάρμοσε στη γιγάντια πλατφόρμα του ευρωπαϊκού δορυφόρου επικοινωνίας Alpha. Η Ρωσία έχει πολλά παραδείγματα εφαρμογής κραμάτων τιτανίου στην αεροδιαστημική μηχανική. Για παράδειγμα, το όχημα εκτόξευσης Energia χρησιμοποίησε ένα κομμάτι σφυρηλάτησης και σφυρηλάτησης από κράμα τιτανίου 3,5 τόνων BT23 και κράματα τιτανίου εφαρμόστηκαν επίσης στη δεξαμενή καυσίμου των πυραυλοκινητήρων υγρού καυσίμου, στις κρυογονικές δεξαμενές αποθήκευσης υγρών και στην πτερωτή των αντλιών παροχής υγρού υδρογόνου κ.λπ.
Ομοίως, στην ταχεία ανάπτυξη της εγχώριας αεροδιαστημικής μηχανικής, τα κράματα τιτανίου έχουν επίσης εφαρμοστεί ευρέως. Από τον δορυφόρο Dongfang No.1 το 1970 έως τη σημερινή σειρά διαστημικών σκαφών Shenzhou, ανιχνευτές Chang'e κ.λπ., έχουν χρησιμοποιηθεί κράματα τιτανίου. Επιπλέον, οι κύλινδροι αερίου από κράμα τιτανίου TA7ELI χαμηλής θερμοκρασίας που αναπτύχθηκαν από την Κίνα για χρήση σε περιβάλλοντα υγρού υδρογόνου έχουν εφαρμοστεί στη σειρά οχημάτων εκτόξευσης Long March. Το Τεχνολογικό Ινστιτούτο Χαρμπίν έχει χρησιμοποιήσει κράμα τιτανίου TC4 για την κατασκευή των ζαντών των σεληνιακών ρόβερ. Επιπλέον, η Κίνα έχει χρησιμοποιήσει επίσης κράματα τιτανίου υψηλής αντοχής, όπως το BT20, για την κατασκευή εξαρτημάτων όπως περιβλήματα κινητήρα και ακροφύσια για βλήματα.
Ναυτικό Ναυπηγικό Πεδίο
http://bjtrttitanium.com/redundant-products/flange-inner-plum-blossom-m6-x-65.htmlΤο τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε πυρηνικά υποβρύχια,-υποβρύχια βαθιάς θάλασσας, πλοία που σπάζουν πάγο-ατομικής ενέργειας, πλοία υδροπτέρυγας, αεροσκάφη, ναρκαλιευτικά, καθώς και προωθητές προπέλας, μαστίγια πυροσβεστικός-εξοπλισμός. Για παράδειγμα, το αμερικανικό υποβρύχιο «Sea Cliff» είναι εξοπλισμένο με καμπίνες παρατήρησης και χειριστήρια από τιτάνιο και το βάθος κατάδυσής του μπορεί να φτάσει τα 6.100 μέτρα. Η ιαπωνική εταιρεία Tokuyama Titanium και η Fujinai Shipbuilding κατασκεύασαν από κοινού το γρήγορο σκάφος "Moriishi Sky II" εξ' ολοκλήρου-τιτανίου, το οποίο ήταν πολύ δημοφιλές στις Ηνωμένες Πολιτείες για ένα χρονικό διάστημα. Το πρώτο ανεξάρτητα σχεδιασμένο και ενσωματωμένο επανδρωμένο υποβρύχιο "Jiaolong" της Κίνας χρησιμοποιεί επίσης κράματα τιτανίου. Το εύρος εργασίας του Jiaolong καλύπτει το 99,8% της παγκόσμιας ωκεάνιας περιοχής.
