Aplicações de titânio e ligas de titânio
Embora o titânio e as ligas de titânio sejam abundantes em reservas, seus preços são extremamente elevados. Isto ocorre porque o titânio tem baixa reatividade química em altas temperaturas e sua tecnologia de fundição e ambiente operacional são muito exigentes. Deve ser fundido sob condições de alta-temperatura e vácuo, com temperaturas frequentemente atingindo acima de 800 graus. Comparado com a fundição de aço, é muito mais difícil. Portanto, sempre que as ligas de titânio são mencionadas, as pessoas pensam nelas como materiais metálicos-de alta qualidade, com baixa produção e preços altos, e raramente são aplicadas.
Atualmente, devido às excelentes propriedades das ligas de titânio, como peso leve, alta resistência e resistência a altas temperaturas, o titânio e os materiais de liga de titânio são amplamente utilizados na fabricação de armas avançadas e equipamentos nacionais importantes em vários países. Eles são particularmente adequados para aplicação no campo aeroespacial. Exemplos de campos de aplicação são os seguintes:
Campo de Engenharia Química
A indústria de carbonato de sódio
O surgimento de refrigeradores de titânio na indústria de carbonato de sódio pode resolver efetivamente o problema da qualidade inferior do gás cloro causado pelo processo de resfriamento tradicional irracional. Ao mesmo tempo, mudou o cenário de produção da indústria de cloro-álcalis. Os refrigeradores de liga de titânio utilizados podem durar até 20 anos.
2. Indústria do Sal
O processo de produção de-sal mais avançado atualmente é a produção de sal-a vácuo. No entanto, a salmoura concentrada-de alta temperatura gerada durante esse processo pode causar danos graves às estruturas de aço carbono e levar ao vazamento do equipamento. O uso de estruturas compostas de aço de titânio na câmara de aquecimento e na câmara de evaporação pode prevenir eficazmente depósitos de sal, melhorar a qualidade-da produção de sal e, ao mesmo tempo, reduzir a corrosão da salmoura-de alta concentração nas paredes do tubo durante a evaporação, estendendo assim o ciclo de manutenção.
Campo aeroespacial
Indústria da Aviação
A aplicação de ligas de titânio na aviação é dividida em ligas estruturais de titânio para aeronaves e ligas estruturais de titânio para motores. As principais peças de aplicação dos componentes estruturais de liga de titânio de aeronaves incluem componentes de trem de pouso, estruturas, vigas, revestimentos de fuselagem, coberturas de proteção térmica, etc. A aeronave Il{3}}76 da Rússia usa liga de titânio BT22 de alta-resistência para fabricar componentes importantes, como trem de pouso e vigas de suporte-de carga; a viga mestra de transmissão do trem de pouso principal do Boeing 747 é feita de Ti-6Al-4V, com comprimento de forjamento de 6,20 metros, largura de 0,95 metros e massa de 1.545 quilogramas; a liga de titânio Ti-62222S de alta resistência e alta tenacidade é usada na parte principal do eixo de giro do estabilizador horizontal da aeronave C-17. Em termos de motores de aviação, as ligas de titânio são aplicadas em discos de compressores, pás, tubos de tambor, rotores de compressores de alta pressão e carcaças de compressores. A borda dianteira e a ponta das pás do ventilador do motor Boeing 747-8GENX são protegidas por tampas de liga de titânio, e apenas três substituições foram feitas durante um período de serviço de 10 anos.
2. Indústria Aeroespacial
As condições de trabalho dos veículos aeroespaciais são extremamente duras. Além da necessidade de excelente conhecimento técnico no projeto estrutural de materiais, as excelentes propriedades e funções dos próprios materiais também são cruciais. Portanto, as ligas de titânio se destacam entre diversos materiais. No campo dos equipamentos aeroespaciais, no programa Apollo dos Estados Unidos na década de 1960, a cabine dupla e as asas e costelas da cabine selada da espaçonave eram feitas de Ti-5Al-2,5Sn, e os revestimentos eram feitos de titânio puro; a empresa alemã MT Aerospace produziu uma liga-Ti-15V-3Cr de alta resistência para o tanque do sistema de propulsão e aplicou-a na plataforma gigante do satélite de comunicação europeu Alpha; A Rússia tem muitos exemplos de aplicação de ligas de titânio na engenharia aeroespacial. Por exemplo, o veículo de lançamento Energia utilizou uma peça forjada e forjada em grande escala de liga de titânio BT23 de 3,5 toneladas, e ligas de titânio também foram aplicadas ao tanque de combustível de motores de foguete de combustível líquido, tanques de armazenamento de líquido criogênico e impulsor de bombas de fornecimento de hidrogênio líquido, etc.
Da mesma forma, no rápido desenvolvimento da engenharia aeroespacial nacional, as ligas de titânio também têm sido amplamente aplicadas. Do satélite Dongfang No.1 em 1970 à atual série de espaçonaves Shenzhou, sondas Chang'e, etc., ligas de titânio têm sido usadas. Além disso, os cilindros de gás de liga de titânio TA7ELI de baixa temperatura desenvolvidos pela China para uso em ambientes de hidrogênio líquido foram aplicados à série Longa Marcha de veículos de lançamento. O Harbin Institute of Technology usou a liga de titânio TC4 para fabricar os aros dos rovers lunares. Além disso, a China também usou ligas de titânio de alta resistência, como BT20, para fabricar componentes como carcaças de motores e bicos para mísseis.
Campo de Construção Naval
http://bjtrttitanium.com/redundant-produtos/flange-interna-ameixa-flor-m6-x-65.htmlO titânio e as ligas de titânio são amplamente utilizados em submarinos nucleares,-submersíveis em águas profundas, navios quebra-gelos de energia atômica-, hidrofólios, hovercrafts, caça-minas, bem como propulsores de hélice, antenas-em formato de chicote, tubulações de água do mar, condensadores, trocadores de calor, dispositivos acústicos e equipamentos-de combate a incêndio. Por exemplo, o submersível-americano de águas profundas "Sea Cliff" está equipado com cabines de observação e cabines de controle de titânio, e sua profundidade de mergulho pode chegar a 6.100 metros. A empresa japonesa Tokuyama Titanium e a Fujinai Shipbuilding construíram em conjunto a lancha rápida "Moriishi Sky II" toda-de titânio, que foi muito popular nos Estados Unidos por um período de tempo. O primeiro submersível tripulado "Jiaolong" integrado e projetado de forma independente da China também usa ligas de titânio. A faixa de trabalho do Jiaolong cobre 99,8% da área oceânica global.
