Applicazioni del Titanio e delle leghe di Titanio
Sebbene le riserve di titanio e leghe di titanio siano abbondanti, i loro prezzi sono estremamente elevati. Questo perché il titanio ha una bassa reattività chimica alle alte temperature e la sua tecnologia di fusione e l’ambiente operativo sono molto esigenti. Deve essere fuso ad alta-temperatura e in condizioni di vuoto, con temperature che spesso raggiungono gli 800 gradi. Rispetto alla fusione dell'acciaio, è molto più difficile. Pertanto, ogni volta che vengono menzionate le leghe di titanio, le persone le considerano materiali metallici di fascia alta-con una produzione bassa e prezzi elevati e vengono utilizzati raramente.
Allo stato attuale, grazie alle eccellenti proprietà delle leghe di titanio come la loro leggerezza, elevata resistenza e resistenza alle alte temperature, il titanio e i materiali in lega di titanio sono ampiamente utilizzati nella produzione di armi avanzate e attrezzature nazionali chiave in vari paesi. Sono particolarmente adatti per applicazioni nel campo aerospaziale. Esempi di campi di applicazione sono i seguenti:
Campo dell'ingegneria chimica
L’industria del carbonato di sodio
L'emergere di frigoriferi in titanio nell'industria del carbonato di sodio può risolvere efficacemente il problema della qualità del gas di cloro scadente causata dall'irragionevole processo di raffreddamento tradizionale. Allo stesso tempo, ha cambiato il panorama produttivo del settore dei cloro-alcali. I frigoriferi in lega di titanio utilizzati possono durare fino a 20 anni.
2. Industria del sale
Il processo di produzione del sale-attualmente più avanzato è la produzione del sale-sotto vuoto. Tuttavia, la salamoia concentrata ad alta-temperatura generata durante questo processo può causare gravi danni alle strutture in acciaio al carbonio e causare perdite nelle apparecchiature. L'utilizzo di strutture composite in acciaio al titanio nella camera di riscaldamento e nella camera di evaporazione può prevenire efficacemente i depositi di sale, migliorare la qualità della produzione del sale e allo stesso tempo ridurre la corrosione della salamoia ad alta concentrazione sulle pareti del tubo durante l'evaporazione, estendendo così il ciclo di manutenzione.
Campo aerospaziale
Industria aeronautica
L'applicazione delle leghe di titanio nell'aviazione è suddivisa in leghe di titanio strutturali per aeromobili e leghe di titanio strutturali per motori. Le principali parti di applicazione dei componenti strutturali in lega di titanio degli aerei includono componenti del carrello di atterraggio, telai, travi, rivestimenti della fusoliera, coperture dello scudo termico, ecc. L'aereo russo Il-76 utilizza la lega di titanio BT22 ad alta-resistenza per produrre componenti chiave come il carrello di atterraggio e le travi portanti-; la traversa di trasmissione del carrello di atterraggio principale del Boeing 747 è realizzata in Ti-6Al-4V, con una lunghezza di forgiatura di 6,20 metri, una larghezza di 0,95 metri e una massa di 1545 chilogrammi; La lega di titanio Ti-62222S ad alta resistenza e tenacità viene utilizzata nella parte fondamentale dell'asse di virata dello stabilizzatore orizzontale dell'aereo C-17. In termini di motori aeronautici, le leghe di titanio vengono applicate nei dischi dei compressori, nelle pale, nei tubi dei tamburi, nei rotori dei compressori ad alta pressione e negli involucri dei compressori. Il bordo anteriore e la punta delle pale della ventola del motore Boeing 747-8GENX sono protetti da coperture in lega di titanio e durante un periodo di servizio di 10 anni sono state effettuate solo tre sostituzioni.
2. Industria aerospaziale
Le condizioni di lavoro dei veicoli aerospaziali sono estremamente dure. Oltre alla necessità di competenze tecniche eccellenti nella progettazione strutturale dei materiali, sono cruciali anche le eccellenti proprietà e funzioni dei materiali stessi. Pertanto, tra i vari materiali, le leghe di titanio si distinguono. Nel campo delle apparecchiature aerospaziali, nel programma Apollo degli Stati Uniti negli anni '60, la cabina doppia e le ali e le centine della cabina sigillata della navicella erano realizzate in Ti-5Al-2,5Sn, e i rivestimenti erano in titanio puro; la società tedesca MT Aerospace ha prodotto una lega Ti-15V-3Cr ad alta resistenza per il serbatoio del sistema di propulsione e l'ha applicata alla gigantesca piattaforma del satellite di comunicazione europeo Alpha; La Russia ha molti esempi di applicazione delle leghe di titanio nell’ingegneria aerospaziale. Ad esempio, il veicolo di lancio Energia utilizzava un pezzo di forgiatura e forgiatura su larga scala in lega di titanio BT23 da 3,5 tonnellate, e le leghe di titanio sono state applicate anche al serbatoio del carburante dei motori a razzo a combustibile liquido, ai serbatoi di stoccaggio di liquidi criogenici e alla girante delle pompe di erogazione dell'idrogeno liquido, ecc.
Allo stesso modo, nel rapido sviluppo dell’ingegneria aerospaziale nazionale, anche le leghe di titanio hanno trovato ampia applicazione. Dal satellite Dongfang N.1 del 1970 all'attuale serie di veicoli spaziali Shenzhou, sonde Chang'e, ecc., sono state utilizzate leghe di titanio. Inoltre, le bombole di gas in lega di titanio TA7ELI a bassa temperatura sviluppate dalla Cina per l'uso in ambienti con idrogeno liquido sono state applicate alla serie di veicoli di lancio della Lunga Marcia. L'Harbin Institute of Technology ha utilizzato la lega di titanio TC4 per produrre i cerchi dei rover lunari. Inoltre, la Cina ha utilizzato anche-leghe di titanio ad alta resistenza come la BT20 per produrre componenti quali involucri di motori e ugelli per missili.
Settore della costruzione navale navale
http://bjtrttitanium.com/redundant-products/flange-interno-prugna-fiore-m6-x-65.htmlIl titanio e le leghe di titanio sono ampiamente utilizzati nei sottomarini nucleari, nei sommergibili per acque profonde, nelle navi rompighiaccio per l'energia atomica, nelle navi aliscafo, negli hovercraft, nei dragamine, nonché nei propulsori a elica, nelle antenne a frusta, nelle condutture dell'acqua di mare, nei condensatori, negli scambiatori di calore, nei dispositivi acustici e nelle attrezzature antincendio. Ad esempio, il sommergibile americano per acque profonde-"Sea Cliff" è dotato di cabine di osservazione e di controllo in titanio e la sua profondità di immersione può raggiungere i 6.100 metri. L'azienda giapponese Tokuyama Titanium e Fujinai Shipbuilding costruirono congiuntamente la barca veloce "Moriishi Sky II" tutta-in titanio, che per un certo periodo fu molto popolare negli Stati Uniti. Anche il primo sommergibile con equipaggio "Jiaolong" progettato e integrato in Cina utilizza leghe di titanio. Il raggio d'azione di Jiaolong copre il 99,8% dell'area oceanica globale.
