Застосування титану та титанових сплавів
Хоча запаси титану та титанових сплавів у великій кількості, ціни на них надзвичайно високі. Це пояснюється тим, що титан має низьку хімічну реакційну здатність при високих температурах, а технологія його плавлення та робоче середовище є дуже вимогливими. Його потрібно плавити за високої-температури та вакууму, причому температура часто сягає вище 800 градусів. У порівнянні з виплавкою сталі це набагато складніше. Тому щоразу, коли згадуються титанові сплави, люди думають про них як про високо-металевий матеріал із низькою продуктивністю та високою ціною, і вони рідко використовуються.
В даний час завдяки чудовим властивостям титанових сплавів, таким як їх легка вага, висока міцність і стійкість до високих температур, титан і матеріали з титанових сплавів широко використовуються у виробництві передової зброї та ключового національного обладнання в різних країнах. Вони особливо підходять для застосування в аерокосмічній сфері. Приклади полів застосування:
Поле хімічної інженерії
Промисловість кальцинованої соди
Поява титанових холодильників у промисловості кальцинованої соди може ефективно вирішити проблему неякісного газоподібного хлору, викликану необґрунтованим традиційним процесом охолодження. Водночас це змінило виробничий ландшафт промисловості хлор-лугу. Використовувані холодильники з титанового сплаву можуть служити до 20 років.
2. Соляна промисловість
Найдосконалішим процесом виробництва солі-наразі є вакуумне{1}}вироблення солі. Однак високотемпературний концентрований розсіл, який утворюється під час цього процесу, може серйозно пошкодити конструкції з вуглецевої сталі та призвести до витоку обладнання. Використання композитних конструкцій із титанової сталі в камері нагріву та камері випарювання може ефективно запобігати відкладенню солі, покращувати-якість виробництва солі та водночас зменшувати корозію високо{6}}концентрованого розсолу на стінках труби під час випаровування, подовжуючи таким чином цикл обслуговування.
Аерокосмічна сфера
Авіаційна промисловість
Застосування титанових сплавів в авіації поділяється на конструкційні титанові сплави для літаків і конструкційні титанові сплави для двигунів. Основні компоненти конструкцій з титанового сплаву літаків включають компоненти шасі, рами, балки, обшивки фюзеляжу, кришки теплового екрану тощо. На російському літаку Іл-76 використовується високо-титановий сплав ВТ22 для виготовлення ключових компонентів, таких як шасі та-несучі балки; поперечна балка трансмісії головної стійки шасі Boeing 747 виготовлена з Ti-6Al-4V, довжина поковки 6,20 метра, ширина 0,95 метра, маса 1545 кілограмів; високоміцний і високоміцний титановий сплав Ti-62222S використовується в опорній частині осі повороту горизонтального стабілізатора літака C-17. Що стосується авіаційних двигунів, титанові сплави застосовуються в компресорних дисках, лопатях, барабанних трубах, роторах компресорів високого тиску та корпусах компресорів. Передня кромка та наконечник лопатей вентилятора двигуна Boeing 747-8GENX захищені кожухами з титанового сплаву, і за 10-річний період експлуатації було зроблено лише три заміни.
2. Аерокосмічна промисловість
Умови роботи аерокосмічних апаратів надзвичайно суворі. Окрім потреби у чудових технічних знаннях у структурному проектуванні матеріалів, чудові властивості та функції самих матеріалів також є вирішальними. Тому титанові сплави виділяються серед різноманітних матеріалів. У галузі аерокосмічного обладнання в програмі Аполлон Сполучених Штатів у 1960-х роках подвійна кабіна та герметичні крила та ребра кабіни космічного корабля виготовлялися з Ti-5Al-2,5Sn, а обшивка виготовлялася з чистого титану; німецька MT Aerospace Company виготовила -високоміцний сплав Ti-15V-3Cr для бака силової установки та застосувала його на гігантській платформі європейського супутника зв’язку Alpha; У Росії багато прикладів застосування титанових сплавів в аерокосмічній техніці. Наприклад, у ракеті-носії «Енергія» використовувався 3,5-тонний титановий сплав ВТ23 великої поковки та поковки, титанові сплави також застосовувалися для паливних баків рідкопаливних ракетних двигунів, ємностей для зберігання кріогенної рідини та робочого колеса насосів подачі рідкого водню тощо.
Так само в стрімкому розвитку вітчизняної аерокосмічної техніки широкого застосування знайшли і титанові сплави. Від супутника Dongfang No.1 у 1970 році до сучасної серії космічних апаратів Shenzhou, зондів Chang'e тощо використовувалися титанові сплави. Крім того, низькотемпературні газові балони TA7ELI з титанового сплаву, розроблені Китаєм для використання в середовищах рідкого водню, застосовувалися в серії ракет-носіїв Long March. Харбінський технологічний інститут використовував титановий сплав TC4 для виготовлення ободів місяцеходів. Крім того, Китай також використовує-високоміцні титанові сплави, такі як BT20, для виготовлення таких компонентів, як корпуси двигунів і сопла для ракет.
Військово-морське суднобудівне поле
http://bjtrttitanium.com/redundant-products/flange-inner-plum-blossom-m6-x-65.htmlТитан і титанові сплави широко використовуються в атомних підводних човнах, глибоководних-підводних апаратах, атомних льодовикових-кораблях, кораблях на підводних крилах, кораблях на повітряній подушці, тральщиках, а також гвинтових двигунах, бичових-антенах, трубопроводах для морської води, конденсаторах, теплообмінниках, акустичних пристроях тощо протипожежне-обладнання. Наприклад, американський глибоководний підводний апарат «Сі Кліфф» оснащений титановими кабінами огляду та кабінами управління, а його глибина занурення може досягати 6100 метрів. Японська компанія Tokuyama Titanium і Fujinai Shipbuilding спільно побудували повністю-титановий швидкісний човен «Moriishi Sky II», який деякий час був дуже популярним у Сполучених Штатах. Перший у Китаї незалежно розроблений та інтегрований пілотований підводний апарат «Цзяолун» також використовує титанові сплави. Діапазон дії Jiaolong охоплює 99,8% площі світового океану.
