Aplikácia zliatin titánu

Zliatina titánu má vysokú pevnosť a nízku hustotu, dobré mechanické vlastnosti, dobrú húževnatosť a odolnosť proti korózii. Okrem toho zliatiny titánu majú zlé spracovateľské vlastnosti a je ťažké ich rezať. Pri spracovaní za tepla je veľmi ľahké absorbovať nečistoty ako vodík, kyslík, dusík a uhlík. Existuje tiež slabá odolnosť proti opotrebovaniu a zložitý výrobný proces. Priemyselná výroba titánu sa začala v roku 1948. Rozvoj leteckého priemyslu si vyžaduje, aby titánový priemysel rástol priemerným ročným tempom asi 8 percent. Ročná produkcia materiálov na spracovanie zliatin titánu vo svete presiahla 40 000 ton s takmer 30 druhmi zliatin titánu. Najpoužívanejšie zliatiny titánu sú Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) a priemyselne čistý titán (TA1, TA2 a TA3).
Zliatina titánu sa používa hlavne na výrobu komponentov kompresorov leteckých motorov, po ktorých nasledujú konštrukčné komponenty pre rakety, rakety a vysokorýchlostné lietadlá. V polovici-1960 rokov sa titán a jeho zliatiny široko používali vo všeobecných priemyselných odvetviach, ako je výroba elektród v elektrolýznom priemysle, kondenzátory v elektrárňach, ohrievače na rafináciu ropy a odsoľovanie morskej vody a zariadenia na kontrolu znečistenia životného prostredia. Titán a jeho zliatiny sa stali konštrukčným materiálom odolným voči korózii. Okrem toho sa používa aj na výrobu materiálov na skladovanie vodíka a zliatin s tvarovou pamäťou.
Čína začala výskum titánu a titánových zliatin v roku 1956; V polovici{1} rokov sa začala priemyselná výroba titánových materiálov a bola vyvinutá zliatina TB2.
Titánová zliatina je nový dôležitý konštrukčný materiál používaný v leteckom vesmírnom priemysle. Jeho špecifická hmotnosť, pevnosť a prevádzková teplota sú medzi hliníkom a oceľou, ale jeho pevnosť je vyššia ako u hliníka a ocele a má vynikajúcu odolnosť proti korózii morskou vodou a výkon pri ultranízkej teplote. V roku 1950 Spojené štáty prvýkrát použili nenosné komponenty, ako sú izolačné panely zadného trupu, veterné štíty a chvostové štíty na stíhacích bombardéroch F-84. Od 60. rokov 20. storočia sa používanie titánovej zliatiny presunulo zo zadnej časti trupu na stredný trup a čiastočne nahradilo konštrukčnú oceľ na výrobu dôležitých nosných komponentov, ako sú membrány, nosníky a posúvače klapiek. Použitie titánovej zliatiny vo vojenských lietadlách rapídne vzrástlo a dosiahlo 20 až 25 percent konštrukčnej hmotnosti lietadla. Od 70. rokov 20. storočia začali civilné lietadlá používať veľké množstvo zliatiny titánu, ako napríklad lietadlo Boeing 747, ktoré používa viac ako 3640 kilogramov titánu. Titán sa používa hlavne v lietadlách s Machovými číslami väčšími ako 2,5 na nahradenie ocele a zníženie konštrukčnej hmotnosti. Napríklad vysokorýchlostné prieskumné lietadlo US SR-71 (s Machovým číslom letu 3 a výškou letu 26212 metrov), ktoré predstavuje 93 percent konštrukčnej hmotnosti lietadla, je známe ako „celotitánové“ lietadlá. Keď sa pomer ťahu k hmotnosti leteckého motora zvýši z 4-6 na 8-10 a výstupná teplota kompresora sa zodpovedajúcim spôsobom zvýši z 200-300 stupňa C na 500-600 stupeň C, kotúče a lopatky nízkotlakového kompresora pôvodne vyrobené z hliníka musia byť nahradené zliatinou titánu alebo zliatina titánu musí byť nahradená nehrdzavejúcou oceľou pri výrobe kotúčov a lopatiek vysokotlakového kompresora, aby sa znížila konštrukčná hmotnosť. V sedemdesiatych rokoch 20. storočia množstvo titánovej zliatiny používanej v leteckých motoroch vo všeobecnosti predstavovalo 20 až 30 percent celkovej konštrukčnej hmotnosti, ktorá sa používala najmä na výrobu komponentov kompresorov, ako sú kované titánové ventilátory, disky a lopatky kompresorov, liate titánové kryty kompresorov, kozmické lode využívajú najmä vysokú špecifickú pevnosť, odolnosť proti korózii a odolnosť proti nízkym teplotám zliatiny titánu na výrobu rôznych tlakových nádob, nádrží na skladovanie paliva, spojovacích prvkov, pásov prístrojov, rámov a plášťov rakiet. Umelá družica Zeme, lunárny modul