Titānam ir dziļa radniecība ar aviāciju. 1953. gadā Douglas Aircraft Company sāka izmantot titāna materiālus DC-T lidmašīnas dzinēja dzinēju konstrukcijās un ugunsmūrēs. Kopš tā laika titāns aviācijā ir izmantots vairāk nekā pusgadsimtu. Titāna plašā izmantošana aviācijā ir saistīta ar tā vērtīgajām īpašībām, kas ir labi piemērotas lidmašīnām. Šodien TOPTITECH pētīs iemeslus, kāpēc lidaparātu materiālos jāiekļauj titāna sakausējumi.
Ievads titānā
Tikai 1948. gadā DuPont ASV sāka masveidā ražot sūkļa titānu, izmantojot magnija reducēšanas metodi. Tas iezīmēja rūpnieciskās titāna ražošanas sākumu. Titāna sakausējumi ar savu augsto izturību, izcilo izturību pret koroziju un augstu karstumizturību ir plaši izmantoti dažādās jomās.
Titāna īpašības
Augsta izturība: titāns 1,3 reizes pārspēj alumīnija sakausējumus, 1,6 reizes magnija sakausējumus un 3,5 reizes nerūsējošo tēraudu, kas ir čempions starp metāliskajiem materiāliem.
Augsta termiskā izturība: titāns var darboties temperatūrā, kas ir par vairākiem simtiem grādu augstāka nekā alumīnija sakausējumi, ļaujot to ilgstoši izmantot temperatūrā no 450 līdz 500 grādiem.
Izcila izturība pret koroziju: Titānam ir izturība pret skābēm, sārmiem un atmosfēras koroziju. Tam ir izcila izturība pret punktveida un stresa korozijas plaisāšanu.
Lieliska veiktspēja zemā temperatūrā: titāna sakausējumi ar minimāliem starpelementiem, piemēram, TA7, saglabā noteiktu plastiskuma līmeni pat -253 pakāpē.
Ķīmiskā reaģētspēja: Titānam ir paaugstināta ķīmiskā aktivitāte augstās temperatūrās, viegli iesaistoties ķīmiskās reakcijās ar piemaisījumiem, piemēram, ūdeņradi un skābekli gaisā, kā rezultātā veidojas cietošs slānis.
Zema siltumvadītspēja un elastības modulis: titāna siltumvadītspēja ir aptuveni viena ceturtā daļa no niķeļa un viena piektdaļa no dzelzs, savukārt dažādiem titāna sakausējumiem ir par aptuveni 50% mazāka siltumvadītspēja, salīdzinot ar tīru titānu. Titāna sakausējumu elastības modulis ir aptuveni uz pusi mazāks nekā tērauda.
Titāna sakausējumu pielietojumi gaisa kuģos
Titāna sakausējumi galvenokārt tiek izmantoti lidmašīnu un dzinēju sastāvdaļu ražošanā, tostarp kaltas titāna ventilatora lāpstiņas, kompresoru diski, dzinēju korpusi, izplūdes sistēmas un konstrukcijas struktūras, piemēram, spārnu sijas. Aviācijas un kosmosa lietojumi paļaujas uz titāna sakausējumu augsto izturību, izturību pret koroziju un zemas temperatūras veiktspēju, lai ražotu spiedtvertnes, degvielas tvertnes, stiprinājumus, instrumentu siksnas, karkasus un raķešu korpusus. Titāna sakausējuma loksnes ir izmantotas mākslīgajos pavadoņos, Mēness moduļos, pilotējamos kosmosa kuģos un kosmosa kuģos, atvieglojot metinātu mezglu būvniecību.
