Hợp kim titan được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau nhờ độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt và khả năng chịu nhiệt cao. Nhiều quốc gia trên thế giới đã nhận ra tầm quan trọng của vật liệu hợp kim titan, đã liên tục tiến hành nghiên cứu và phát triển chúng và đưa chúng vào ứng dụng thực tế. Hợp kim titan có tiềm năng phát triển lớn trong các ứng dụng tàu thủy. Sau đây là ứng dụng của hợp kim titan trên tàu:
1. Ứng dụng trong kết cấu tàu thủy
Mặc dù hợp kim titan và titan có cường độ năng suất cao, nhưng chúng cần được bảo vệ bằng khí trơ trong quá trình hàn, khó tạo hình hơn thép. Do đó, titan hiếm khi được sử dụng trong các cấu trúc tàu mặt nước nói chung. Hợp kim titan và titan chủ yếu được sử dụng trong tàu ngầm, tàu lặn và các tàu khác để đối phó với các trường hợp đòi hỏi đồng thời cường độ, mật độ và khả năng chống ăn mòn cao.
Trung Quốc đã phát triển hợp kim Ti80 vào những năm 1980, được sử dụng để sản xuất vỏ chịu áp suất của tàu lặn sâu và tàu ngầm. Nó có các đặc tính tuyệt vời như độ bền cao, độ dẻo dai cao, chống ăn mòn và khả năng hàn. Trong điều kiện 785-885MPa, độ bền đứt gãy và khả năng chống ăn mòn ứng suất rõ ràng là tốt hơn so với hợp kim Ti6Al4VELI. Hợp kim titan Ti91 được phát triển vào những năm 1990 có cường độ năng suất là 700MPa.
2. Dùng để làm mát tàu biển
Vì hợp kim titan và titan có khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với các hợp kim khác trong nước biển, đồng thời có độ bền cao và mật độ thấp so với hợp kim đồng thường được sử dụng, hiệu quả truyền nhiệt có thể được đảm bảo bằng cách giảm độ dày của thành ống và tăng tốc độ dòng chảy của nước biển. Trong lĩnh vực tàu ngầm hạt nhân và các ứng dụng khác có yêu cầu cao về hoạt động an toàn và độ tin cậy của thiết bị, việc ứng dụng bộ trao đổi nhiệt titan là rất quan trọng.
Hiện tại, titan nguyên chất công nghiệp được sử dụng rộng rãi nhất ở Hoa Kỳ là titan nguyên chất công nghiệp, loại titan này có khả năng chống ăn mòn ứng suất đặc biệt trong nước tự nhiên, nước biển và các loại clorua khác nhau. Trong thiết bị khử muối có tốc độ dòng nước biển {{0}}m/s, hệ số bám bẩn của bộ trao đổi nhiệt titan chỉ là 0.95-0.99. đất nước tôi cũng đã phát triển thành công một số hợp kim titan với hiệu suất tuyệt vời, chẳng hạn như hợp kim titan Ti31, được sử dụng cho bộ làm mát thải nhiệt thải, đường ống, v.v. Môi trường làm việc là nước biển nhiệt độ cao hoặc nước biển tốc độ cao ở nhiệt độ bình thường, và nó có khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao ở 180 độ.
3. Đối với đường ống tàu thủy
Do tiếp xúc trực tiếp với nước biển và hầu hết các đường ống trong la canh, môi trường làm việc khắc nghiệt, ăn mòn luôn là vấn đề nổi cộm làm hạn chế hiệu quả tối đa của nó. Vào những năm 1970, nước tôi đã phát triển thành công hợp kim titan TA5 (Ti-4Al-0.05B), có độ bền cao và cường độ năng suất của ZTiAl4 đúc không dưới 490MPa, có thể được sử dụng trong sản xuất máy bơm và van trong các hệ thống phụ trợ của tàu. Hợp kim titan Ti75 được phát triển vào những năm 1980, với tiền đề là các đặc tính toàn diện tốt, có cường độ tăng 50MPa, độ bền va đập và độ bền đứt gãy lần lượt là 1,4 lần và 1,2 lần so với TA5, độ bền đứt gãy do ăn mòn ứng suất gấp 2 lần so với TA5, và có khả năng gia công nóng và lạnh tuyệt vời, đặc tính đúc và độ nhạy tạp chất thấp. Hợp kim titan Ti75 lấp đầy chỗ trống của hợp kim titan hàng hải 730MPa trong nước và đạt đến trình độ tiên tiến quốc tế. Máy bơm nước muối pittông được làm bằng hợp kim Ti75 và thân van của van bi đôi ghế đôi bên đã được sử dụng bình thường.
4. Đối với chân vịt tàu thủy
Hợp kim titan có độ bền cao, trọng lượng nhẹ, khả năng chống xói mòn xâm thực và chống mỏi tuyệt vời, là vật liệu lý tưởng để chế tạo cánh quạt. Tuổi thọ của chân vịt làm bằng ZTi6Al4V gấp 3 lần chân vịt làm bằng hợp kim đồng. Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu hợp kim ZTi6Al4V vào cuối những năm 1960 và ứng dụng thành công nó vào chân vịt tàu cánh ngầm vào những năm 1970. Sau 20 năm xác minh thuyền thực sự, hiệu suất là tốt.
Ngoài ra, hợp kim titan đúc cường độ cao với hiệu suất hàn tốt hơn, độ dẻo dai cao hơn và hiệu suất chống xâm thực tốt hơn được phát triển ở nước tôi đã thành công và nó đã được sử dụng trong sản xuất chân vịt tàu cao tốc cánh ngầm.
