Titaantorude kasutamine

Titaanisulamil on kõrge tugevus ja madal tihedus, head mehaanilised omadused, hea sitkus ja korrosioonikindlus. Lisaks on titaanisulamitel halb töötlemisvõime ja neid on raske lõigata. Kuumtöötlemise ajal on nad väga altid imama lisandeid, nagu vesinik, hapnik, lämmastik ja süsinik. Samuti on halb kulumiskindlus ja keeruline tootmisprotsess. Titaani tööstuslik tootmine algas 1948. aastal. Lennundustööstuse areng eeldab, et titaanitööstus kasvaks keskmiselt umbes 8% aastas. Praegu on titaanisulamite töötlemismaterjalide aastane toodang maailmas jõudnud üle 40 000 tonni, ligi 30 titaanisulami klassiga. Kõige laialdasemalt kasutatavad titaanisulamid on Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) ja tööstuslik puhas titaan (TA1, TA2 ja TA3).
Titaanisulamit kasutatakse peamiselt õhusõidukite mootorite kompressorikomponentide valmistamiseks, millele järgnevad rakettide, rakettide ja kiirlennukite konstruktsioonikomponendid. Kesk-1960} kasutati titaani ja selle sulameid üldises tööstuses juba elektrolüüsitööstuses elektroodide, elektrijaamade kondensaatorite, nafta rafineerimise ja merevee magestamise kütteseadmete ning keskkonnareostustõrjeseadmete valmistamiseks. Titaanist ja selle sulamitest on saanud korrosioonikindel konstruktsioonimaterjal. Lisaks kasutatakse seda ka vesinikku salvestavate materjalide ja kujumälusulamite tootmiseks.
Hiina alustas titaani ja titaanisulamite uurimist 1956. aastal; Kesk-1960s alustati titaanmaterjalide tööstuslikku tootmist ja töötati välja TB2 sulamid.
Titaanisulam on uus oluline konstruktsioonimaterjal, mida kasutatakse kosmosetööstuses ja mille erikaal, tugevus ja kasutustemperatuur on alumiiniumi ja terase vahel. Sellel on aga kõrge eritugevus ja suurepärane vastupidavus merevee korrosioonile ja ülimadala temperatuuriga jõudlus. 1950. aastal kasutasid USA esimest korda mittekandvaid komponente, nagu tagumise kere kuumakaitsed, tuulekaitsed ja sabakilbid F-84 hävitajatel. Alates 1960. aastatest nihkus titaanisulami kasutamine tagumisest kerest keskmisele, asendades osaliselt konstruktsiooniterast, et toota olulisi kandekomponente, nagu raamid, talad ja tiiva liugurid. Titaanisulami kasutamine sõjalennukites on kiiresti kasvanud, ulatudes 20–25%-ni lennuki konstruktsioonimassist. Alates 1970. aastatest hakati tsiviillennukites kasutama suures koguses titaanisulamit, kusjuures Boeing 747 lennukid kasutasid üle 3640 kilogrammi titaani. Titaani kasutamine lennukites, mille Machi arv on alla 2,5, on peamiselt mõeldud terase asendamiseks ja konstruktsiooni kaalu vähendamiseks. Näiteks USA SR-71 kõrgmäestiku kiirluurelennukit (lendavad kiirusega 3 Machi ja kõrgusel 26212 meetrit), mille titaan moodustab 93% lennuki konstruktsioonimassist, on tuntud kui "kõik titaan". "lennuk. Kui õhusõiduki mootorite tõukejõu ja massi suhe tõuseb 4-6-lt 8-10-le ja kompressori väljalasketemperatuur tõuseb vastavalt 200-300 kraadilt C kuni 500-600 kraadini C, on madal -algselt alumiiniumist valmistatud survekompressori kettad ja labad tuleb konstruktsiooni kaalu vähendamiseks asendada titaanisulamiga või kasutada kõrgsurvekompressori ketaste ja labade valmistamisel roostevaba terase asemel titaanisulamit. 1970. aastatel moodustas lennukimootorites kasutatud titaanisulami kogus üldiselt 20–30% kogu konstruktsiooni massist, mida kasutati peamiselt kompressorikomponentide, nagu sepistatud titaanist ventilaatorid, kompressorikettad ja labad, valatud titaanist kompressori korpused, vahesaadused. kestad, laagrikestad jne. Kosmoselaevad kasutavad peamiselt titaanisulami suurt eritugevust, korrosioonikindlust ja madalat temperatuurikindlust erinevate surveanumate, kütusepaakide, kinnitusdetailide, instrumendirihmade, raamide ja raketikestade valmistamiseks. Kunstlikud Maa satelliidid, Kuu moodulid, mehitatud kosmoselaevad ja kosmosesüstikud kasutavad samuti titaanisulamist plaatide keevituskomponente.