Ứng dụng của hợp kim titan
Titan và hợp kim titan là những kim loại kết cấu quan trọng được phát triển vào những năm 1950. Titan được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau vì mật độ thấp, độ bền riêng cao, độ dẫn nhiệt thấp, khả năng chịu nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp tốt, khả năng chống ăn mòn mạnh và nguồn tài nguyên phong phú. Nhiều quốc gia trên thế giới đã nhận ra tầm quan trọng của vật liệu hợp kim titan, đã tiến hành nghiên cứu và phát triển và thu được các ứng dụng thực tế trong nhiều ngành công nghiệp.
Tính chất của titan tinh khiết thương mại:
Titan nguyên chất có độ dẻo tốt, độ bền thấp và dễ tạo hình. Sau khi kết tinh, có một sự biến đổi đẳng hướng. Khi được nung nóng đến 882 độ, -titan của mạng lục giác đóng kín sẽ biến thành -titan của mạng lập phương tâm khối. Trong nhiều phương tiện, khả năng chống ăn mòn của titan tốt hơn thép không gỉ, đặc biệt là khả năng chống ăn mòn của nước biển rất nổi bật. Các loại titan tinh khiết thương mại là GR1, GR2, GR3 và GR4. Số cấp càng lớn thì phần khối lượng tạp chất càng nhiều.
Các đặc tính của hợp kim titan:
Titanium alloy (α+β) has better strength, heat resistance, and plasticity, and can be strengthened by heat treatment, so it has a wide range of applications. The grades of (α+β) titanium alloys include Gr5, Gr7, Gr9, Gr11, Gr23, etc. Among them, Ti-6Al-4V is the most widely used. After quenching (heating at 930 ℃) and aging treatment (540 ℃, 2 h), its R m can reach 1 274 MPa, A>13 phần trăm và nó có khả năng chống dão cao, độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp và khả năng chống ăn mòn tốt. Hợp kim Gr5 thích hợp để chế tạo các chi tiết làm việc dưới 400 độ và ở nhiệt độ thấp, như vỏ động cơ tên lửa, thùng chứa nhiên liệu hydro lỏng cho tên lửa và tên lửa, v.v.
Tài liệu tham khảo về hợp kim titan và titan:
1. Lĩnh vực hàng không áp dụng:
⑴Động cơ, chủ yếu là các bộ phận của máy nén, bao gồm cánh quạt, trục, van dẫn hướng đầu vào và vỏ bọc.
⑵ Bộ phận hạ cánh/khung hỗ trợ, v.v.
⑶ bộ xương máy bay
⑷Bộ phận tán đinh cho da cánh và cố định bên trong
2. Lĩnh vực hàng không vũ trụ
⑴Nó có thể được sử dụng trong các thùng chứa áp suất cao, thùng chứa nhiên liệu, động cơ tên lửa và vỏ tên lửa trong ngành công nghiệp tên lửa, tên lửa và tàu vũ trụ.
⑵Da cabin tàu vũ trụ và khung cấu trúc, thiết bị hạ cánh chính, mô-đun mặt trăng, v.v.
3. Lĩnh vực quân sự
⑴Lò chịu áp lực của tàu ngầm. Bánh lái, giá trục, van bi, bơm chữa cháy, dàn trao đổi nhiệt, giàn lạnh, vòm sonar thân tàu, hệ thống đẩy tia nước của nhà máy điện
Cánh quạt và trục các đăng.
⑵ Hệ thống đường ống, vật đúc của tàu, v.v. Bình ngưng, máy tạo hơi nước, van, mặt bích lớn, bệ phóng ngư lôi, ăng-ten roi, thân máy bơm, v.v. trên tàu đều được làm bằng titan.
(3) Một số thiết bị như nòng súng, xe bọc thép, thiết bị kỹ thuật và xe tăng mới cũng được làm bằng vật liệu titan.
4. Hệ thống hóa chất
⑴Titan và hợp kim titan có thể được sử dụng để sản xuất bộ trao đổi nhiệt, tháp phản ứng, máy chưng cất, máy lọc, máy tổng hợp, nồi hấp, van, ống dẫn, máy bơm, đường ống, v.v.
(2) Ứng dụng của vật liệu titan trong ngành hóa chất chủ yếu là chloralkali, tro soda, làm muối chân không, sợi hóa dầu, công nghiệp hóa chất tốt, v.v.
5. Ứng dụng của thiết bị titan trong ngành dầu khí (khả năng chống ăn mòn của titan)
(1) Dầu thô có chứa sunfua và clorua, rất ăn mòn thiết bị và titan về cơ bản giải quyết vấn đề ăn mòn thiết bị.
(2) Thiết bị titan được sử dụng rộng rãi trong quá trình sản xuất của các nhà máy lọc dầu.
6. Ứng dụng thiết bị titan trong ngành luyện kim
⑴Trong quá trình sản xuất niken điện phân, thiết bị được tiếp xúc với dung dịch có hàm lượng axit cao và các ion hoạt động, đồng thời titan có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời nên nó trở thành vật liệu lý tưởng để sản xuất thiết bị niken điện phân.
⑵Ứng dụng thiết bị titan trong sản xuất đồng điện phân: Hầu hết các lò sưởi và tấm mẹ cực âm trong sản xuất đồng điện phân đều được làm bằng titan.
(3) Thủy luyện các kim loại khác: Thiết bị titan cũng được sử dụng để nấu chảy coban, kẽm, nhôm, thủy ngân, v.v., và tinh chế axit tungstic, v.v.
7. Ứng dụng thiết bị titan trong công trình đại dương
⑴ Phát triển dầu khí ngoài khơi
(2) Titan có khả năng chống ăn mòn mạnh và độ bền riêng cao, được sử dụng trong khử mặn nước biển và đóng tàu.
8. Ứng dụng của titan trong y học
(1) Cấy ghép người: Titan có mô đun thấp, độ bền cao và khả năng tương thích sinh học tuyệt vời. Nó thường được sử dụng làm vật liệu thay thế cho xương người trong y học. Titan được sử dụng để làm khớp khuỷu tay, vít xương, khớp hông và đầu gối, và các tấm xương.
⑵Cấy ghép nha khoa, mão răng và cầu răng, ống đỡ động mạch, dây răng và chỉnh nha, dụng cụ phẫu thuật bằng titan, dược phẩm, hộp điều chỉnh nhịp tim, v.v.
9. Đồ thể thao
Đầu gậy golf làm bằng hợp kim titan, xe đạp titan, vợt cầu lông titan, vợt tennis, yên cho các tay đua ngựa, v.v.
10. Công nghiệp sản xuất ô tô:
Ứng dụng của hợp kim titan Taiji trong ô tô có thể đóng vai trò toàn diện trong việc giảm trọng lượng, tiết kiệm năng lượng, hấp thụ sốc, giảm tiếng ồn, giảm ô nhiễm, kéo dài tuổi thọ và cải thiện sự an toàn và thoải mái của ô tô.
