Применение титана и титановых сплавов
Хотя запасы титана и титановых сплавов богаты, цены на них чрезвычайно высоки. Это связано с тем, что титан имеет низкую химическую активность при высоких температурах, а технология его выплавки и условия эксплуатации очень требовательны. Его необходимо плавить в условиях высокой-температуры и вакуума, причем температура часто достигает более 800 градусов. По сравнению с выплавкой стали это гораздо сложнее. Поэтому всякий раз, когда упоминаются титановые сплавы, люди думают о них как о высококачественных металлических материалах с низкой производительностью и высокими ценами, и они редко применяются.
В настоящее время благодаря превосходным свойствам титановых сплавов, таким как легкий вес, высокая прочность и устойчивость к высоким температурам, титан и материалы из титановых сплавов широко используются в производстве современного вооружения и ключевого национального оборудования в различных странах. Они особенно подходят для применения в аэрокосмической области. Примеры полей приложения:
Химическая инженерия
Производство кальцинированной соды
Появление титановых холодильников в отрасли производства кальцинированной соды может эффективно решить проблему некачественного газообразного хлора, вызванную необоснованным традиционным процессом охлаждения. В то же время это изменило производственную структуру хлор-щелочной промышленности. Используемые холодильники из титанового сплава могут прослужить до 20 лет.
2. Соляная промышленность
В настоящее время наиболее продвинутым процессом-производства соли является вакуумное производство соли-. Однако концентрированный рассол при высокой-температуре, образующийся во время этого процесса, может привести к серьезному повреждению конструкций из углеродистой стали и привести к утечке оборудования. Использование композитных конструкций из титановой стали в камере нагрева и камере испарения позволяет эффективно предотвращать отложение солей, улучшать качество -производства соли и в то же время уменьшать коррозию соляного раствора высокой-концентрации на стенках труб во время испарения, тем самым продлевая цикл технического обслуживания.
Аэрокосмическая область
Авиационная промышленность
Применение титановых сплавов в авиации подразделяется на авиационные конструкционные титановые сплавы и конструкционные титановые сплавы для двигателей. К основным конструктивным элементам авиационных титановых сплавов относятся детали шасси, рамы, балки, обшивка фюзеляжа, теплозащитные кожухи и т. д. В российском самолете Ил-76 используется высокопрочный титановый сплав ВТ22 для изготовления ключевых компонентов, таких как шасси и силовые-несущие балки; перекладина трансмиссии основных стоек шасси самолета Боинг 747 изготовлена из Ti-6Al-4V, с длиной поковки 6,20 метра, шириной 0,95 метра и массой 1545 килограммов; В ключевой части оси поворота горизонтального стабилизатора самолета С-17 использован высокопрочный и высокопрочный титановый сплав Ti-62222S. В авиационных двигателях титановые сплавы применяются в дисках, лопатках, барабанных камерах компрессоров, роторах компрессоров высокого давления и корпусах компрессоров. Передняя кромка и законцовка лопастей вентилятора двигателя Boeing 747-8GENX защищены крышками из титанового сплава, за 10-летний период эксплуатации было произведено всего три замены.
2. Аэрокосмическая промышленность
Условия работы аэрокосмических аппаратов чрезвычайно суровы. Помимо необходимости превосходных технических знаний в структурном проектировании материалов, решающее значение также имеют превосходные свойства и функции самих материалов. Поэтому титановые сплавы выделяются среди различных материалов. В области авиационно-космического оборудования в программе США «Аполлон» в 1960-е годы двухместная кабина, крылья и нервюры герметичной кабины космического корабля были изготовлены из Ti-5Al-2,5Sn, а обшивки — из чистого титана; немецкая компания MT Aerospace изготовила высокопрочный-сплав Ti-15V-3Cr для бака двигательной установки и применила его на гигантской платформе европейского спутника связи «Альфа»; Россия имеет множество примеров применения титановых сплавов в авиакосмической технике. Так, на ракете-носителе «Энергия» использована крупногабаритная поковка и поковка из титанового сплава ВТ23 массой 3,5 тонны, титановые сплавы также применены для топливного бака жидкостных ракетных двигателей, баков для хранения криогенной жидкости, рабочих колес насосов для подачи жидкого водорода и т. д.
Аналогичным образом, в условиях бурного развития отечественной аэрокосмической техники широкое применение получили и титановые сплавы. От спутника «Дунфан № 1» в 1970 году до нынешней серии космических кораблей «Шэньчжоу», зондов «Чанъэ» и т. д. использовались титановые сплавы. Кроме того, на ракетах-носителях серии Long March применены низкотемпературные-газовые баллоны из титанового сплава TA7ELI, разработанные Китаем для использования в средах с жидким водородом. Харбинский технологический институт использовал титановый сплав TC4 для изготовления дисков луноходов. Кроме того, Китай также использует-высокопрочные титановые сплавы, такие как BT20, для производства таких компонентов, как корпуса двигателей и сопла для ракет.
Область военно-морского судостроения
http://bjtrttitanium.com/redundant-products/flange-внутренний-сливовый-цветок-m6-x-65.htmlТитан и титановые сплавы широко используются в атомных подводных лодках, глубоководных-подводных аппаратах, кораблях атомной энергетики,-ломающих лед, кораблях на подводных крыльях, судах на воздушной подушке, тральщиках, а также в гребных винтах, штыревых-антеннах, трубопроводах морской воды, конденсаторах, теплообменниках, акустических устройствах и-противопожарном оборудовании. Например, американский глубоководный-морской аппарат "Си Клифф" оснащен титановыми смотровыми кабинами и кабинами управления, а глубина его погружения может достигать 6100 метров. Японская компания Tokuyama Titanium и Fujinai Shipbuilding совместно построили полностью титановый быстроходный катер Moriishi Sky II, который какое-то время пользовался большой популярностью в Соединенных Штатах. В первом в Китае самостоятельно спроектированном и интегрированном обитаемом подводном аппарате «Цзяолун» также используются титановые сплавы. Рабочий диапазон Jiaolong охватывает 99,8% площади мирового океана.
