Titanyum alaşımı uygulamaları

Titanyum alaşımı yüksek mukavemete ve düşük yoğunluğa, iyi mekanik özelliklere, iyi tokluğa ve korozyon direncine sahiptir. Ayrıca titanyum alaşımlarının işlenme özellikleri zayıftır ve kesilmesi zordur. Sıcak işlemde hidrojen, oksijen, nitrojen ve karbon gibi yabancı maddeleri absorbe etmek çok kolaydır. Ayrıca zayıf aşınma direnci ve karmaşık üretim süreci de vardır. Titanyumun endüstriyel üretimi 1948 yılında başlamıştır. Havacılık sektörünün gelişmesi, titanyum endüstrisinin yıllık ortalama yüzde 8 civarında büyümesini gerektirmektedir. Dünyadaki titanyum alaşımlı işleme malzemelerinin yıllık üretimi, yaklaşık 30 titanyum alaşımı kalitesiyle 40.000 tonun üzerine çıkmıştır. En yaygın kullanılan titanyum alaşımları Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) ve endüstriyel saf titanyumdur (TA1, TA2). ve TA3).
Titanyum alaşımı esas olarak uçak motoru kompresör bileşenlerinin yapımında kullanılır, bunu roketler, füzeler ve yüksek hızlı uçakların yapısal bileşenleri takip eder. Orta-1960'larda titanyum ve alaşımları, elektroliz endüstrisinde elektrot yapımı, enerji santrallerindeki kondansatörler, petrol rafinasyonu ve deniz suyunun tuzdan arındırılması için ısıtıcılar ve çevre kirliliği kontrol cihazları gibi genel endüstrilerde yaygın olarak kullanılıyordu. Titanyum ve alaşımları korozyona dayanıklı bir yapı malzemesi haline geldi. Ayrıca hidrojen depolama malzemeleri ve şekil hafızalı alaşımların üretiminde de kullanılmaktadır.
Çin, 1956 yılında titanyum ve titanyum alaşımları üzerine araştırmalara başladı; Orta-1960'larda titanyum malzemelerin endüstriyel üretimi başladı ve TB2 alaşımı geliştirildi.
Titanyum alaşımı havacılık uzay endüstrisinde kullanılan yeni ve önemli bir yapısal malzemedir. Özgül ağırlığı, mukavemeti ve servis sıcaklığı alüminyum ile çelik arasındadır ancak mukavemeti alüminyum ve çelikten daha yüksektir ve mükemmel deniz suyu korozyon direncine ve ultra düşük sıcaklık performansına sahiptir. 1950 yılında Amerika Birleşik Devletleri ilk kez F-84 savaş bombardıman uçaklarında arka gövde yalıtım panelleri, rüzgar kalkanları ve kuyruk kalkanları gibi yük taşımayan bileşenleri kullandı. 1960'lardan bu yana, diyaframlar, kirişler ve kanat kızakları gibi önemli yük taşıyan bileşenlerin üretiminde titanyum alaşımının kullanımı arka gövdeden orta gövdeye kaymış ve kısmen yapısal çeliğin yerini almıştır. Titanyum alaşımının askeri uçaklarda kullanımı hızla artarak uçağın yapısal ağırlığının yüzde 20 ila yüzde 25'ine ulaştı. 1970'li yıllardan bu yana, 3640 kilogramın üzerinde titanyum kullanan Boeing 747 uçağı gibi sivil uçaklar da büyük miktarda titanyum alaşımı kullanmaya başladı. Titanyum esas olarak Mach sayısı 2,5'tan büyük olan uçaklarda çeliğin yerini almak ve yapısal ağırlığı azaltmak için kullanılır. Örneğin, uçağın yapısal ağırlığının yüzde 93'ünü oluşturan ABD SR-71 yüksek irtifa yüksek hızlı keşif uçağı (uçuş Mach sayısı 3 ve uçuş yüksekliği 26212 metre olan) olarak bilinir. "tümü titanyum" uçak. Bir uçak motorunun itme-ağırlık oranı 4-6'dan 8-10'ye arttığında ve kompresörün çıkış sıcaklığı buna karşılık olarak 200-300 derece C'den 500-600 derece C'ye yükseldiğinde, Yapısal ağırlığı azaltmak amacıyla, orijinal olarak alüminyumdan yapılmış olan düşük basınçlı kompresör diskleri ve bıçakları, titanyum alaşımı ile değiştirilmeli veya yüksek basınçlı kompresör diskleri ve bıçakları üretmek için paslanmaz çelik yerine titanyum alaşımı kullanılmalıdır. 1970'lerde havacılık motorlarında kullanılan titanyum alaşımının miktarı genel olarak toplam yapısal ağırlığın yüzde 20 ila yüzde 30'unu oluşturuyordu ve esas olarak dövme titanyum fanlar, kompresör diskleri ve kanatları, dökme titanyum kompresör gövdeleri gibi kompresör bileşenlerinin imalatında kullanılıyordu. ara mahfazalar, yatak kabukları vb. Uzay aracı, çeşitli basınçlı kaplar, yakıt depolama tankları, bağlantı elemanları, alet kayışları, çerçeveler ve roket kabukları üretmek için esas olarak titanyum alaşımının yüksek spesifik mukavemetini, korozyon direncini ve düşük sıcaklık direncini kullanır. Yapay Dünya Uydusu, Ay Modülü