ไททาเนียมอัลลอยด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ เนื่องจากมีความแข็งแรงสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และทนความร้อนสูง หลายประเทศในโลกได้ตระหนักถึงความสำคัญของวัสดุโลหะผสมไททาเนียม ได้ทำการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และนำไปใช้งานจริง โลหะผสมไททาเนียมมีศักยภาพที่ดีในการพัฒนาในการใช้งานเรือ ต่อไปนี้คือการใช้โลหะผสมไททาเนียมบนเรือ:
1. การประยุกต์ใช้ในโครงสร้างเรือ
แม้ว่าไททาเนียมและโลหะผสมไททาเนียมจะมีความแข็งแรงในการให้ผลผลิตสูง แต่ก็ต้องการการป้องกันก๊าซเฉื่อยในระหว่างการเชื่อม ซึ่งยากต่อการขึ้นรูปมากกว่าเหล็ก ดังนั้นไททาเนียมจึงไม่ค่อยถูกนำมาใช้ในโครงสร้างเรือผิวน้ำทั่วไป โลหะผสมไททาเนียมและไททาเนียมส่วนใหญ่จะใช้ในเรือดำน้ำ เรือดำน้ำ และเรืออื่นๆ เพื่อรับมือกับโอกาสที่ต้องการความแข็งแรงของผลผลิตสูง ความหนาแน่น และความต้านทานการกัดกร่อนในเวลาเดียวกัน
จีนพัฒนาโลหะผสม Ti80 ในทศวรรษที่ 1980 ซึ่งใช้ในการผลิตเปลือกทนแรงดันของเรือดำน้ำลึกและเรือดำน้ำ มีคุณสมบัติที่ดีเยี่ยม เช่น มีความแข็งแรงสูง มีความเหนียวสูง ทนต่อการกัดกร่อน และเชื่อมได้ ภายใต้เงื่อนไข 785-885MPa ความเหนียวแตกหักและความต้านทานการกัดกร่อนจากความเครียดจะดีกว่าโลหะผสม Ti6Al4VELI อย่างเห็นได้ชัด โลหะผสมไททาเนียม Ti91 ที่พัฒนาขึ้นในทศวรรษที่ 1990 มีความแข็งแรงให้ผลผลิตที่ 700MPa
2. ใช้สำหรับระบายความร้อนของเรือ
เนื่องจากไททาเนียมและโลหะผสมไททาเนียมมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าโลหะผสมอื่นๆ ในน้ำทะเล และมีความแข็งแรงสูงและความหนาแน่นต่ำเมื่อเทียบกับโลหะผสมทองแดงที่ใช้กันทั่วไป จึงสามารถมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนโดยการลดความหนาของผนังท่อและเพิ่มอัตราการไหลของ น้ำทะเล. ในด้านของเรือดำน้ำนิวเคลียร์และการใช้งานอื่น ๆ ที่มีข้อกำหนดสูงเกี่ยวกับการทำงานที่ปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ การใช้งานเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไทเทเนียมมีความสำคัญมาก
ในปัจจุบัน ไททาเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกาคือไททาเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรม ซึ่งมีความต้านทานพิเศษต่อการกัดกร่อนจากความเครียดในน้ำธรรมชาติ น้ำทะเล และคลอไรด์ต่างๆ ในอุปกรณ์แยกเกลือออกจากน้ำทะเลที่มีอัตราการไหลของน้ำทะเล {{0}}m/s ค่าสัมประสิทธิ์การเปรอะเปื้อนของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนไททาเนียมจะอยู่ที่ 0.95-0.99 เท่านั้น ประเทศของฉันยังประสบความสำเร็จในการพัฒนาโลหะผสมไททาเนียมบางตัวที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยม เช่น ไททาเนียมอัลลอยด์ Ti31 ซึ่งใช้สำหรับระบายความร้อนทิ้ง ท่อส่ง ฯลฯ สภาพแวดล้อมในการทำงานคือน้ำทะเลที่มีอุณหภูมิสูงหรือน้ำทะเลความเร็วสูงที่อุณหภูมิปกติ และ ทนต่อการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงที่ 180 องศา
3. สำหรับท่อส่งเรือ
เนื่องจากการสัมผัสโดยตรงกับน้ำทะเลและท่อส่วนใหญ่ในท้องเรือ สภาพแวดล้อมการทำงานจึงรุนแรง และการกัดกร่อนมักเป็นปัญหาสำคัญที่จำกัดประสิทธิภาพสูงสุดอยู่เสมอ ในปี 1970 ประเทศของฉันประสบความสำเร็จในการพัฒนาโลหะผสมไททาเนียม TA5 (Ti-4Al-0.05B) ซึ่งมีความแข็งแรงสูง และความสามารถในการให้ผลผลิตของ ZTiAl4 ขณะหล่อนั้นไม่ต่ำกว่า 490MPa ซึ่งสามารถ ใช้ในการผลิตปั๊มและวาล์วในระบบเสริมของเรือ โลหะผสมไททาเนียม Ti75 ที่พัฒนาขึ้นในทศวรรษที่ 1980 ภายใต้สมมติฐานของคุณสมบัติที่ครอบคลุมที่ดี มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น 50MPa ความเหนียวในการกระแทกและความเหนียวในการแตกหักเป็น 1.4 เท่าและ 1.2 เท่าของ TA5 ตามลำดับ ความเหนียวของการแตกหักจากการกัดกร่อนจากความเครียดเป็น 2 เท่าของ TA5 และมีความสามารถในการทำงานเย็นและร้อนได้ดีเยี่ยม คุณสมบัติการหล่อ และความไวต่อสิ่งเจือปนต่ำ โลหะผสมไททาเนียม Ti75 เติมเต็มช่องว่างของโลหะผสมไททาเนียมในทะเล 730MPa ในประเทศและก้าวสู่ระดับขั้นสูงระหว่างประเทศ ปั๊มน้ำเกลือแบบลูกสูบทำจากโลหะผสม Ti75 และก้านวาล์วของบอลวาล์วที่นั่งคู่ด้านข้างใช้งานได้ตามปกติ
4. สำหรับใบพัดเรือ
ไททาเนียมอัลลอยด์มีความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา ต้านทานการสึกกร่อนของโพรงอากาศและความล้าได้ดีเยี่ยม และเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการผลิตใบพัด อายุการใช้งานของใบพัดที่ทำจาก ZTi6Al4V เป็น 3 เท่าของใบพัดโลหะผสมทองแดง จีนเริ่มการวิจัยโลหะผสม ZTi6Al4V ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 และประสบความสำเร็จในการนำไปใช้กับใบพัดไฮโดรฟอยล์ในทศวรรษ 1970 หลังจาก 20 ปีของการตรวจสอบเรือจริง ประสิทธิภาพดี
นอกจากนี้ โลหะผสมไททาเนียมหล่อที่มีความแข็งแรงสูงพร้อมประสิทธิภาพการเชื่อมที่ดีขึ้น ความเหนียวที่สูงขึ้น และประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของโพรงอากาศที่ดีขึ้นที่พัฒนาขึ้นในประเทศของฉันก็ประสบความสำเร็จ และถูกนำมาใช้ในการผลิตใบพัดเรือเร็วไฮโดรฟอยล์
