Κύρια πεδία εφαρμογών
Μπορεί να ενισχύσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα της μάχης, να μειώσει το κόστος συντήρησης, να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής και να βελτιώσει την απόκρυψη. Τα ναυτικά της Ρωσίας, των Ηνωμένων Πολιτειών και της Κίνας έχουν εφαρμόσει ευρέως υλικά τιτανίου στην πίεση - ανθεκτικά κελύφη, συστήματα αγωγών θαλασσινών, υπερκατασκευές και άλλα συστατικά εξοπλισμού όπως βαθιά {{2} υποβρύχια, υποβρύχια υποβρύχια, επιφανειακά αγγεία και πλοία.
Εφαρμογή: Οι συμπυκνωτές και οι εναλλάκτες θερμότητας των κινητήρων ατμοστρόβιλων, καθώς και αγωγοί, αντλίες, βαλβίδες κ.λπ. των συστημάτων πλοίων.
Λόγος: Τα παραδοσιακά κράματα χαλκού ή τα εξαρτήματα από ανοξείδωτο χάλυβα είναι επιρρεπή σε διάβρωση και διάβρωση, η διάρκεια ζωής είναι σύντομη και το κόστος συντήρησης είναι υψηλό. Τα κράματα τιτανίου έχουν λύσει τέλεια αυτό το πρόβλημα. Επιτυγχάνουν υψηλή αξιοπιστία και χαμηλό κόστος συντήρησης σε όλο τον κύκλο ζωής του εξοπλισμού. Αυτή είναι η πιο εκτεταμένη και ώριμη εφαρμογή του τιτανίου σε πολιτικά πλοία.
Εφαρμογή: Πέλους πίεσης, πλωτές μπάλες, πλαίσια και μηχανικά βραχίονα επανδρωμένων/μη επανδρωμένων βαθιών - υποβρύχιων (Hov/Rov/Auv).
Λόγος: Πίεση - Ανθεκτικό κέλυφος: Η υψηλή ειδική αντοχή και η συμπιεστική αντοχή του κράματος τιτανίου του επιτρέπουν να αντέχει την ακραία υψηλή πίεση σε βάθη μέχρι 10.000 μέτρα στη βαθιά θάλασσα. Είναι η μόνη επιλογή για την κατασκευή των επανδρωμένων σφαιρικών κελυφών του "Striver" και άλλων πλήρους - Sea - βάθους με επανδρωμένα βυθίσματα.
Άλλα δομικά συστατικά: Η αντίσταση της διάβρωσης εξασφαλίζει την αξιοπιστία του εξοπλισμού κατά τη διάρκεια της μακράς - όρου ανάπτυξη και λειτουργία.
Εφαρμογές:
Πυρηνικά υποβρύχια: αγωγοί πυρηνικών αντιδραστήρων, εναλλάκτες θερμότητας, συστήματα ψύξης (αντοχή στη διάβρωση). Πίεση - Ανθεκτικά κελύφη, καλύμματα οδηγού σόναρ, έλικες (έλικες) (υψηλή αντοχή, μη - μαγνητική, αντι -- wake - επάνω διάβρωση).
Επιφανειακά αγγεία: συσκευές πρόωσης αεριωθουμένων, πυρκαγιά - συστήματα μάχης, αγωγοί εξάτμισης καπνού, κλπ. Συστατικά σε υψηλά - θερμοκρασία και πολύ διαβρωτικά περιβάλλοντα.
Εφαρμογές: Σωλήνες προς τα πάνω και εναλλάκτες θερμότητας των υπεράκτιων πλατφορμών πετρελαίου και φυσικού αερίου. Υποβρύχιοι αγωγοί μεταφορών πετρελαίου και φυσικού αερίου · Ενεργοποίηση κύματος, διαφορά θερμοκρασίας ενεργειακής παραγωγής ενέργειας συσκευές 'Διάβρωση - Ανθεκτικά δομικά εξαρτήματα.
Λόγος: Deep - Τα πεδία θαλάσσιου πετρελαίου και αερίου περιέχουν ισχυρά διαβρωτικά μέσα όπως το υδρόθειο, το διοξείδιο του άνθρακα και τα χλωρίδια, τα οποία απαιτούν εξαιρετικά αυστηρές απαιτήσεις υλικού. Το κράμα τιτανίου είναι ένα από τα λίγα υλικά που μπορούν να λειτουργούν με ασφάλεια για μεγάλο χρονικό διάστημα σε αυτό το περιβάλλον.
Εφαρμογές: Εξατμιστές και αγωγοί αφαλάτωσης των φυτών αφαλάτωσης θαλασσινού νερού. κλουβιά υδατοκαλλιέργειας, συστήματα αγκυροβόλησης. Γέφυρες και προστασία καλωδίων του σταυρού - θαλάσσιων γεφυρών.
Λόγος: Σε αυτά τα πεδία, κράμα τιτανίου, με εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια ζωής και σχεδόν συντήρηση - ελεύθερα χαρακτηριστικά, αν και η αρχική επένδυση είναι υψηλή, το συνολικό κόστος κύκλου ζωής μπορεί να είναι χαμηλότερο.
Προκλήσεις και περιορισμούς
Αν και το τιτάνιο και τα κράματά του έχουν εξαιρετικές ιδιότητες, η ευρεία εφαρμογή τους εξακολουθεί να αντιμετωπίζει πολλές προκλήσεις.
1. Υψηλό κόστος: Αυτός είναι ο κύριος περιορισμός. Η τήξη του τιτανίου (χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Clauser ή τη μέθοδο κυνήγι) και η επεξεργασία της (σφυρηλάτηση, συγκόλληση) είναι πολύπλοκες και η ενέργεια - εντατική, με αποτέλεσμα υψηλότερο κόστος πρώτων υλών και κατασκευής σε σύγκριση με τα παραδοσιακά μέταλλα όπως ο χάλυβας και το αλουμίνιο.
2. Δύσκολη επεξεργασία και παραγωγή
Συγκόλληση: Το τιτάνιο είναι επιρρεπής σε αντιδράσεις με οξυγόνο, άζωτο, υδρογόνο σε υψηλές θερμοκρασίες, οπότε οι συγκολλήσεις θα γίνουν εύθραυστες. Ως εκ τούτου, η συγκόλληση πρέπει να διεξάγεται υπό την προστασία των υψηλών αέρια - καθαρότητας (όπως το αργόν) και οι τεχνικές απαιτήσεις είναι υψηλές.
Ψυχρή επεξεργασία: Τα κράματα τιτανίου έχουν κακή πλαστικότητα σε θερμοκρασία δωματίου και κατά τη διάρκεια της ψυχρής επεξεργασίας, απαιτείται μεγάλη ποσότητα ελατηρίου και ενδιάμεσης ανόπτησης, καθιστώντας τη διαμόρφωση δύσκολη.
3. Κακή απόδοση τριβής: Η σκληρότητα της επιφάνειας των κραμάτων τιτανίου είναι χαμηλή και η αντι -- φθορά της απόδοσης είναι ανεπαρκής. Όταν είναι επιρρεπείς να φορούν και η επιφανειακή επεξεργασία (όπως η νιτροποίηση, η οξείδωση) χρησιμοποιείται συχνά για τη βελτίωση της απόδοσης.
Τα κράματα τιτανίου και τιτανίου ήταν απαραίτητα στρατηγικά υλικά για τον θαλάσσιο εξοπλισμό που πηγαίνει σε υψηλότερο - τέλος, βαθύτερο - κατοικία και μεγαλύτερη - διαρκή χαρακτηριστικά. Αν και σήμερα περιορίζονται από το κόστος και τις δυσκολίες επεξεργασίας, τα απαράμιλα πλεονεκτήματα απόδοσης τους καθιστούν απαραίτητα σε κρίσιμα μέρη. Με την πρόοδο της τεχνολογίας και τη μείωση του κόστους, αυτό το κόσμημα "θαλάσσιο μέταλλο" σίγουρα θα λάμψει ακόμα πιο έντονα στο τεράστιο μπλε έδαφος.