Thanh titan dùng để làm gì?(1)

Titan là kim loại rất nhẹ, mịn và bền,Thanh titan lớp 5được sử dụng rộng rãi trong sản xuất để làm cho sản phẩm bền, mịn và bền lâu.

Sản xuất titan

Thanh titan được sản xuất từ ​​titan xốp thông qua một loạt quy trình. Đầu tiên là sản xuất bọt biển titan, bao gồm quá trình clo hóa quặng rutile được clo hóa, thu được từ cát bãi biển. Than cốc và clo được trộn với rutil để tạo thành titan tetraclorua, sau đó phản ứng với magie trong một hệ kín. Quá trình chưng cất chân không được sử dụng để loại bỏ magiê và magiê để có thể tái chế.

Trong lò nung chùm tia điện tử hoặc máy ngắt chân không, miếng bọt biển được nấu chảy với các nguyên tố hợp kim như nhôm, vanadi, thiếc, zirconi và molypden. Nó sẽ sản xuất các điện cực có thể đúc lại có thể được đúc khuôn hoặc VAR nấu chảy thành tấm - Thanh titan thu được bằng cách xử lý thêm các tấm đúc hoặc rèn và được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không, hàng không vũ trụ, hóa chất, dầu khí, năng lượng điện, Y tế, xây dựng, hàng thể thao và các lĩnh vực khác. Nhiều quốc gia trên thế giới đã nhận ra tầm quan trọng của vật liệu hợp kim titan, lần lượt nghiên cứu và phát triển chúng và thu được những ứng dụng thực tế.

Hàng không vũ trụ

Titan được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ tập trung ở các nước phương Tây, đặc biệt là Hoa Kỳ và hầu hết các thanh titan cấp 5 đều được áp dụng cho lĩnh vực này. Các nước châu Á, Nhật Bản và Trung Quốc đều nhập khẩu khoảng 1/10 titan vào lĩnh vực này. Tuy nhiên, với sự phát triển nhanh chóng của ngành hàng không vũ trụ ở châu Á trong những năm gần đây, mức tiêu thụ titan trong lĩnh vực hàng không vũ trụ sẽ tăng theo. Từ góc độ toàn cầu, ngành hàng không đóng vai trò quyết định trong thị trường titan. Trong lịch sử, các chu kỳ lớn của ngành titan có liên quan chặt chẽ đến những thay đổi trong ngành hàng không.

Năm 2011, sản lượng titan toàn cầu đạt 148,{2}} tấn, trong đó khoảng 64,{4}} tấn được sử dụng cho hàng không thương mại. Sự tăng trưởng kinh tế toàn cầu trong tương lai vẫn sẽ có nhu cầu rất lớn về vận tải hàng không. Người ta ước tính rằng nhu cầu về máy bay mới sẽ vào khoảng 30,000 trong 20 năm tới. Đồng thời, nhu cầu titan trên máy bay mới cao hơn máy bay cũ, ước tính nhu cầu titan trung bình trên máy bay thương mại sẽ đạt 40 tấn/máy bay trong 20 năm tới; dựa trên tính toán này, nhu cầu titan trong lĩnh vực hàng không thương mại toàn cầu sẽ tăng trong 20 năm tới Khoảng 1,2 triệu tấn, với tốc độ tăng trưởng gộp hàng năm khoảng 17%, mức tăng trung bình hàng năm là 60,000 tấn nhu cầu vật liệu titan và lĩnh vực vật liệu titan hàng không dân dụng sẽ tăng trưởng nhanh chóng. Những cơ hội mới cũng sẽ xuất hiện trong lĩnh vực hàng không quân sự; do tình hình địa chính trị toàn cầu căng thẳng và sự gia tăng chi tiêu quân sự của các nước trên thế giới, dự kiến ​​nhu cầu mới trong lĩnh vực hàng không quân sự cũng sẽ xuất hiện.

máy bay dân dụng

(1) Giảm trọng lượng cấu trúc và nâng cao hiệu quả cấu trúc: Hiệu suất chiến đấu tiên tiến (như máy bay siêu âm) yêu cầu máy bay phải có hệ số trọng lượng cấu trúc tương đối thấp (tức là: trọng lượng cấu trúc thân/trọng lượng cất cánh bình thường của máy bay), trong khi hợp kim titan có điểm mạnh gần giống với đặc tính của thép cường độ trung bình nhưng mật độ thấp có thể thay thế thép kết cấu và hợp kim nhiệt độ cao, có thể giảm đáng kể trọng lượng kết cấu và tiết kiệm chi phí; lấy động cơ làm ví dụ, số liệu thống kê cho thấy rằng cứ mỗi kg trọng lượng động cơ máy bay giảm đi thì chi phí vận hành sẵn có sẽ giảm khoảng220-440 đô la.

(2) Đáp ứng yêu cầu của các bộ phận nhiệt độ cao: hợp kim titan có đặc tính chịu nhiệt tốt, chẳng hạn như Ti-6Al-4V thường được sử dụng có thể hoạt động lâu dài ở 350 độ C , vì vậy nó có thể được sử dụng ở các bộ phận có nhiệt độ cao của máy bay (chẳng hạn như thân sau, v.v.) Thay thế các hợp kim nhôm không thể đáp ứng yêu cầu do hiệu suất ở nhiệt độ cao; TC11 có thể hoạt động lâu dài ở nhiệt độ 500 độ C, đồng thời có thể thay thế các hợp kim nhiệt độ cao và thép không gỉ trong bộ phận máy nén của động cơ.

(3) Tuân thủ các yêu cầu về kết cấu phù hợp của vật liệu composite: Để giảm trọng lượng kết cấu và đáp ứng yêu cầu về khả năng tàng hình, các máy bay tiên tiến sử dụng một số lượng lớn vật liệu composite. Độ bền và độ cứng của hợp kim titan và vật liệu composite rất phù hợp và có thể đạt được hiệu quả giảm trọng lượng tốt. . Đồng thời, do điện thế của cả hai tương đối gần nhau nên không dễ xảy ra hiện tượng ăn mòn điện nên các bộ phận kết cấu và ốc vít ở các bộ phận tương ứng phải được làm bằng hợp kim titan.

(4) Đáp ứng các yêu cầu về khả năng chống ăn mòn cao và tuổi thọ cao: hợp kim titan có tuổi thọ mỏi cao và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ của kết cấu, đồng thời đáp ứng độ tin cậy cao và tuổi thọ cao của máy bay và động cơ tiên tiến yêu cầu.

Máy bay quân sự

Việc phát triển và mua sắm vũ khí quân dụng không ngừng phát triển theo hướng nhẹ nhàng, linh hoạt. Để đáp ứng yêu cầu về hiệu suất chiến đấu của máy bay chiến đấu, ngoài việc sử dụng công nghệ thiết kế tiên tiến, còn phải sử dụng các vật liệu có hiệu suất vượt trội và công nghệ sản xuất tiên tiến. Một trong những biện pháp quan trọng là lựa chọn số lượng lớn hợp kim titan và nâng cao mức độ ứng dụng của hợp kim titan tiên tiến. Kể từ những năm 1960, lượng titan được sử dụng trong máy bay quân sự nước ngoài đã tăng lên hàng năm. Hiện tại, lượng hợp kim titan được sử dụng trong các máy bay chiến đấu và máy bay ném bom quân sự tiên tiến khác nhau được thiết kế ở Châu Âu và Hoa Kỳ đã ổn định ở mức hơn 20%, và tỷ lệ titan được sử dụng trong các mẫu mới đang tăng lên đáng kể. khuyến khích.