การใช้ไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียม

การใช้ไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียม

แม้ว่าไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมจะมีปริมาณสำรองอยู่มาก แต่ราคาก็สูงมาก เนื่องจากไทเทเนียมมีปฏิกิริยาเคมีต่ำที่อุณหภูมิสูง และเทคโนโลยีการถลุงและสภาพแวดล้อมการทำงานจึงมีความต้องการสูง จะต้องหลอมภายใต้อุณหภูมิสูงและสภาวะสุญญากาศสูง- โดยมักจะมีอุณหภูมิสูงกว่า 800 องศา เมื่อเทียบกับการถลุงเหล็กแล้วจะยากกว่ามาก ดังนั้น เมื่อใดก็ตามที่มีการกล่าวถึงโลหะผสมไทเทเนียม ผู้คนจะมองว่าโลหะผสมเหล่านี้เป็นวัสดุโลหะคุณภาพสูง-ที่ให้ผลผลิตต่ำและราคาสูง และไม่ค่อยมีใครนำมาใช้

ในปัจจุบัน เนื่องจากคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของโลหะผสมไทเทเนียม เช่น น้ำหนักเบา ความแข็งแรงสูง และทนต่ออุณหภูมิสูง วัสดุโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตอาวุธขั้นสูงและอุปกรณ์ระดับชาติที่สำคัญในประเทศต่างๆ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในด้านการบินและอวกาศ ตัวอย่างของฟิลด์แอปพลิเคชันมีดังนี้:

สาขาวิศวกรรมเคมี

อุตสาหกรรมโซดาแอช

การเกิดขึ้นของตู้เย็นไทเทเนียมในอุตสาหกรรมโซดาแอชสามารถแก้ปัญหาคุณภาพก๊าซคลอรีนที่ต่ำกว่ามาตรฐานที่เกิดจากกระบวนการทำความเย็นแบบดั้งเดิมที่ไม่สมเหตุสมผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในเวลาเดียวกัน ก็ได้เปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์การผลิตของอุตสาหกรรมคลอร์-อัลคาไล ตู้เย็นโลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้มีอายุการใช้งานยาวนานถึง 20 ปี

2. อุตสาหกรรมเกลือ
กระบวนการทำเกลือที่ทันสมัยที่สุด-ในปัจจุบันคือการทำเกลือสุญญากาศ- อย่างไรก็ตาม น้ำเกลือเข้มข้นที่อุณหภูมิสูง-ที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการนี้อาจทำให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงต่อโครงสร้างเหล็กคาร์บอน และทำให้อุปกรณ์รั่วไหลได้ การใช้โครงสร้างคอมโพสิตเหล็กไทเทเนียมในห้องทำความร้อนและห้องระเหยสามารถป้องกันการสะสมของเกลือได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุง-คุณภาพการผลิตเกลือ และในเวลาเดียวกันก็ลดการกัดกร่อนของน้ำเกลือที่มีความเข้มข้นสูง-บนผนังท่อในระหว่างการระเหย ซึ่งจะช่วยขยายรอบการบำรุงรักษา

สาขาการบินและอวกาศ

อุตสาหกรรมการบิน

การใช้โลหะผสมไทเทเนียมในการบินแบ่งออกเป็นโลหะผสมไทเทเนียมโครงสร้างเครื่องบินและโลหะผสมไทเทเนียมโครงสร้างเครื่องยนต์ ส่วนการใช้งานหลักของส่วนประกอบโครงสร้างโลหะผสมไทเทเนียมของเครื่องบิน ได้แก่ ส่วนประกอบเกียร์ลงจอด เฟรม คาน สกินลำตัว ฝาครอบป้องกันความร้อน ฯลฯ เครื่องบิน Il-76 ของรัสเซียใช้โลหะผสมไทเทเนียม BT22 ที่มีความแข็งแรงสูง-เพื่อผลิตส่วนประกอบสำคัญ เช่น เกียร์ลงจอดและคานรับน้ำหนัก- คานขวางเกียร์ลงจอดหลักของโบอิ้ง 747 ทำจาก Ti-6Al-4V โดยมีความยาวการตีขึ้นรูป 6.20 เมตร ความกว้าง 0.95 เมตร และมวล 1,545 กิโลกรัม โลหะผสมไทเทเนียม Ti-62222S ที่มีความแข็งแรงสูงและมีความเหนียวสูงถูกนำมาใช้ในส่วนสำคัญของแกนหมุนโคลงแนวนอนของเครื่องบิน C-17 ในแง่ของเครื่องยนต์การบิน โลหะผสมไททาเนียมถูกนำไปใช้ในจานคอมเพรสเซอร์ ใบพัด ท่อดรัม โรเตอร์คอมเพรสเซอร์แรงดันสูง และปลอกคอมเพรสเซอร์ ขอบนำและส่วนปลายของใบพัดลมของเครื่องยนต์ Boeing 747-8GENX ได้รับการปกป้องด้วยฝาครอบโลหะผสมไทเทเนียม และมีการเปลี่ยนทดแทนเพียงสามครั้งเท่านั้นในช่วงระยะเวลาการให้บริการ 10 ปี

2. อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ
สภาพการทำงานของยานพาหนะการบินและอวกาศนั้นรุนแรงมาก นอกจากความต้องการความเชี่ยวชาญทางเทคนิคที่ยอดเยี่ยมในการออกแบบโครงสร้างของวัสดุแล้ว คุณสมบัติและฟังก์ชันที่เป็นเลิศของวัสดุก็มีความสำคัญเช่นกัน ดังนั้นโลหะผสมไทเทเนียมจึงโดดเด่นท่ามกลางวัสดุหลากหลายประเภท ในด้านอุปกรณ์การบินและอวกาศ ในโครงการ Apollo ของสหรัฐอเมริกาในทศวรรษปี 1960 ห้องผู้โดยสารคู่ ปีกห้องโดยสารที่ปิดสนิท และซี่โครงของยานอวกาศทำจาก Ti-5Al-2.5Sn และวัสดุบุด้านในทำจากไทเทเนียมบริสุทธิ์ บริษัท MT Aerospace ของเยอรมนีผลิตโลหะผสม Ti-15V-3Cr ที่มีความแข็งแรงสูง-สำหรับถังระบบขับเคลื่อนและนำไปใช้กับแท่นขนาดยักษ์ของดาวเทียมสื่อสาร Alpha ของยุโรป รัสเซียมีตัวอย่างการใช้งานโลหะผสมไทเทเนียมมากมายในวิศวกรรมการบินและอวกาศ ตัวอย่างเช่น ยานปล่อยพลังงาน Energia ใช้ชิ้นส่วนการตีและขึ้นรูปโลหะผสมไทเทเนียม BT23 ขนาด 3.5 ตัน และโลหะผสมไทเทเนียมยังถูกนำไปใช้กับถังเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์จรวดที่ใช้เชื้อเพลิงเหลว ถังเก็บของเหลวแบบแช่แข็ง และใบพัดของปั๊มส่งไฮโดรเจนเหลว เป็นต้น
   

ในทำนองเดียวกัน ในการพัฒนาอย่างรวดเร็วของวิศวกรรมการบินและอวกาศในประเทศ โลหะผสมไทเทเนียมก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเช่นกัน ตั้งแต่ดาวเทียม Dongfang No.1 ในปี 1970 ไปจนถึงยานอวกาศชุด Shenzhou ในปัจจุบัน ยานสำรวจ Chang'e ฯลฯ มีการใช้โลหะผสมไทเทเนียม นอกจากนี้ ถังก๊าซโลหะผสมไทเทเนียม TA7ELI ที่อุณหภูมิต่ำ-ที่พัฒนาโดยจีนเพื่อใช้ในสภาพแวดล้อมไฮโดรเจนเหลวยังถูกนำไปใช้กับยานพาหนะปล่อยซีรีส์ Long March สถาบันเทคโนโลยีฮาร์บินใช้โลหะผสมไทเทเนียม TC4 เพื่อผลิตขอบล้อรถแลนด์โรเวอร์ นอกจากนี้ จีนยังใช้โลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูง- เช่น BT20 เพื่อผลิตส่วนประกอบต่างๆ เช่น ท่อเครื่องยนต์และหัวฉีดสำหรับขีปนาวุธ

สนามต่อเรือกองทัพเรือ

     http://bjtrttitanium.com/redundant-products/flange-ดอกพลัมด้านใน-ดอก-m6-x-65.htmlโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเรือดำน้ำนิวเคลียร์ -เรือดำน้ำลึก เรือพลังงานปรมาณูน้ำแข็ง- เรือทำลาย เรือไฮโดรฟอยล์ เรือโฮเวอร์คราฟ เรือกวาดทุ่นระเบิด ตลอดจนเครื่องขับดันใบพัด เสาอากาศรูปแส้- ท่อส่งน้ำทะเล คอนเดนเซอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน อุปกรณ์ลดเสียง และ-อุปกรณ์ดับเพลิง ตัวอย่างเช่น "หน้าผาทะเล" ใต้น้ำลึกของอเมริกา-มีห้องสังเกตการณ์และห้องควบคุมที่ทำจากไทเทเนียม และความลึกในการดำน้ำสามารถสูงถึง 6,100 เมตร บริษัทญี่ปุ่น Tokuyama Titanium และ Fujinai Shipbuilding ร่วมกันสร้างเรือเร็วไทเทเนียม "Moriishi Sky II" ทั้งหมด- ซึ่งได้รับความนิยมอย่างมากในสหรัฐอเมริกามาระยะหนึ่งแล้ว เรือดำน้ำ "เจียวหลง" แบบมีคนขับที่ออกแบบและบูรณาการแห่งแรกของจีนยังใช้โลหะผสมไทเทเนียมอีกด้วย ช่วงการทำงานของ Jiaolong ครอบคลุม 99.8% ของพื้นที่มหาสมุทรทั่วโลก