چرا آلیاژ تیتانیوم می تواند به ماده اصلی صنعت هوافضا تبدیل شود؟

چرا آلیاژ تیتانیوم می تواند به ماده اصلی صنعت هوافضا تبدیل شود؟

آلیاژ تیتانیوم دارای چگالی کم، استحکام ویژه بالا، مقاومت در برابر خوردگی خوب، هدایت حرارتی کم، غیر سمی و غیر مغناطیسی، قابل جوشکاری، زیست سازگاری خوب، سطح تزئینی و سایر ویژگی ها است، یک ماده ساختاری سبک و مقاوم در برابر خوردگی با استحکام بالا است. طیف گسترده ای از چشم انداز کاربرد در سلاح ها و تجهیزات، و به طور گسترده ای در هوانوردی، هوا فضا، شیمیایی، نفت، برق، پزشکی، ساخت و ساز، کالاهای ورزشی و سایر زمینه ها استفاده شده است.میله تیتانیوم پزشکی،هدف گرد تیتانیوم با خلوص بالا،،فویل های تیتانیوم خالص تجاری درجه 2

دلایل عمدتاً از جنبه های زیر تحلیل می شوند:

1. ویژگی های عالی تیتانیوم

(1) استحکام بالا: 1.3 برابر آلیاژ آلومینیوم، 1.6 برابر آلیاژ منیزیم، 3.5 برابر فولاد ضد زنگ، قهرمان مواد فلزی.

(2) استحکام حرارتی بالا: دمای استفاده چند صد درجه بالاتر از آلیاژ آلومینیوم است و می تواند برای مدت طولانی در دمای 450 ~ 500 درجه سانتیگراد کار کند.

(3) مقاومت در برابر خوردگی خوب: مقاومت در برابر اسید، مقاومت قلیایی، مقاومت در برابر خوردگی اتمسفر، خوردگی حفره، مقاومت در برابر خوردگی استرس به ویژه قوی است.

(4) عملکرد خوب در دمای پایین: آلیاژ تیتانیوم TA7 با عناصر شکاف بسیار کم می تواند انعطاف پذیری خاصی را در -253 درجه سانتیگراد حفظ کند.

(5) فعالیت شیمیایی بزرگ: فعالیت شیمیایی بالا در دماهای بالا، به راحتی با ناخالصی های گاز مانند هیدروژن و اکسیژن در هوا واکنش می دهد تا یک لایه سخت شده ایجاد کند.

(6) هدایت حرارتی کوچک، مدول الاستیک کوچک

2. کاربرد هوانوردی از آلیاژ تیتانیوم

ماده تیتانیوم سبک وزن، قوی و مقاوم در برابر دمای بالا است، به ویژه برای ساخت هواپیما و فضاپیماهای مختلف مناسب است.حدود سه چهارم تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم جهان در صنعت هوافضا استفاده می شود.بسیاری از قطعات که در اصل از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده اند به آلیاژ تیتانیوم تبدیل شده اند.این عمدتا در مواد ساخت هواپیما و موتور، مانند فن های تیتانیوم آهنگری، دیسک ها و تیغه های کمپرسور، پوشش های موتور، دستگاه های اگزوز و سایر قسمت های قاب تیر هواپیما و سایر قاب های ساختاری استفاده می شود.این فضاپیما عمدتاً از استحکام ویژه بالا، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر دمای پایین آلیاژ تیتانیوم برای ساخت مخازن تحت فشار مختلف، مخازن سوخت، اتصال دهنده‌ها، تسمه‌های ابزار، قاب‌ها و پوسته‌های موشک استفاده می‌کند.ماهواره‌های زمین مصنوعی، ماژول‌های قمری، فضاپیماهای سرنشین دار و شاتل‌های فضایی نیز از جوش‌کاری صفحات آلیاژ تیتانیوم استفاده می‌کنند.

3. دلایل خاص

حداکثر سرعت هواپیماهای مدرن به 2.7 برابر سرعت صوت رسیده است.پرواز با سرعت مافوق صوت به این سرعت باعث ساییده شدن هواپیما به هوا و تولید گرمای زیادی می شود.هنگامی که سرعت پرواز به 2.2 برابر سرعت صوت می رسد، آلیاژ آلومینیوم نمی تواند مقاومت کند و دیسک ها و تیغه های کمپرسور کم فشار باید از آلیاژ تیتانیوم مقاوم در برابر حرارت ساخته شوند.به عنوان یکی از مواد ساختاری اصلی ساختار بدنه هواپیما و موتور هواپیما، سطح کاربرد آلیاژ تیتانیوم یکی از شاخص های مهم برای اندازه گیری درجه پیشرفته انتخاب مواد هواپیما است و جنبه مهمی است که بر عملکرد تاکتیکی هواپیما تأثیر می گذارد. .استفاده از آلیاژ تیتانیوم به جای فولاد ضد زنگ برای ساخت دیسک ها و تیغه های کمپرسور فشار بالا می تواند وزن سازه را کاهش دهد.به ازای هر 10 درصد کاهش وزن، هواپیما 4 درصد در سوخت صرفه جویی می کند.برای موشک ها، هر 1 کیلوگرم کاهش وزن می تواند برد 15 کیلومتری را افزایش دهد.