Титановые сплавы широко используются в различных областях благодаря их высокой прочности, хорошей коррозионной стойкости и высокой жаропрочности. Многие страны мира осознали важность материалов из титановых сплавов, последовательно проводили исследования и разработки по ним и применяли их на практике. Титановые сплавы имеют большой потенциал для применения в судостроении. Ниже приводится применение титановых сплавов на кораблях:
1. Применение в конструкции корабля
Хотя титан и титановые сплавы обладают высоким пределом текучести, они требуют защиты инертным газом при сварке, формовать которую труднее, чем сталь. Поэтому титан редко используется в конструкциях надводных кораблей общего назначения. Титан и титановые сплавы в основном используются в подводных лодках, подводных аппаратах и других кораблях, чтобы справиться с ситуациями, требующими одновременно высокого предела текучести, плотности и коррозионной стойкости.
Китай разработал сплав Ti80 в 1980-х годах, который используется для изготовления устойчивых к давлению корпусов глубоководных аппаратов и подводных лодок. Он обладает превосходными свойствами, такими как высокая прочность, высокая ударная вязкость, коррозионная стойкость и свариваемость. В условиях 785-885МПа вязкость разрушения и коррозионная стойкость под напряжением явно лучше, чем у сплава Ti6Al4VELI. Титановый сплав Ti91, разработанный в 1990-х годах, имеет предел текучести 700 МПа.
2. Используется для судовых охладителей
Поскольку титан и титановые сплавы обладают лучшей коррозионной стойкостью, чем другие сплавы в морской воде, и имеют высокую прочность и низкую плотность по сравнению с обычно используемыми медными сплавами, эффективность теплопередачи может быть обеспечена за счет уменьшения толщины стенки трубы и увеличения расхода морская вода. В областях атомных подводных лодок и других применений, предъявляющих высокие требования к безопасной эксплуатации и надежности оборудования, очень важно применение титановых теплообменников.
В настоящее время наиболее широко используемым промышленным чистым титаном в Соединенных Штатах является промышленный чистый титан, обладающий особой устойчивостью к коррозии под напряжением в природной воде, морской воде и различных хлоридах. В опреснителе с расходом забортной воды {{0}} м/с коэффициент загрязнения титанового теплообменника составляет всего 0,95-0,99. моя страна также успешно разработала некоторые титановые сплавы с отличными характеристиками, такие как титановые сплавы Ti31, которые используются для охладителей сбросного тепла, трубопроводов и т. д. рабочая среда представляет собой морскую воду с высокой температурой или скоростную морскую воду с нормальной температурой, и он устойчив к высокотемпературной коррозии на 180 градусов.
3. Для судовых трубопроводов
Из-за прямого контакта с морской водой и большинством трубопроводов в трюме рабочая среда является жесткой, а коррозия всегда была серьезной проблемой, ограничивающей максимальную эффективность. В 1970-х годах в моей стране был успешно разработан титановый сплав ТА5 (Ti-4Al-0.05B), обладающий высокой прочностью, а предел текучести литого ZTiAl4 составляет не менее 490 МПа, что позволяет использоваться при изготовлении насосов и арматуры судовых вспомогательных систем. Титановый сплав Ti75, разработанный в 1980-х годах, с учетом хороших комплексных свойств, имеет увеличение прочности на 50 МПа, ударную вязкость и вязкость разрушения в 1,4 раза и 1,2 раза выше, чем у TA5, соответственно, коррозионная вязкость разрушения под напряжением в 2 раза выше, чем у TA5. TA5, обладает отличной обрабатываемостью в холодном и горячем состоянии, литейными свойствами и низкой чувствительностью к примесям. Титановый сплав Ti75 заполняет пробел отечественного морского титанового сплава 730 МПа и достигает передового международного уровня. Поршневой насос для рассола изготовлен из сплава Ti75, а шток бокового двойного шарового клапана с двойным седлом используется в обычном режиме.
4. Для судовых гребных винтов
Титановый сплав обладает высокой прочностью, малым весом, отличной устойчивостью к кавитационной эрозии и сопротивлением усталости и является идеальным материалом для изготовления гребных винтов. Срок службы винта из ZTi6Al4V в 3 раза больше, чем у винта из медного сплава. Китай начал исследования сплава ZTi6Al4V в конце 1960-х годов и успешно применил его для гребных винтов на подводных крыльях в 1970-х годах. После 20 лет проверки реальных лодок характеристики хорошие.
Кроме того, высокопрочный литой титановый сплав с лучшими характеристиками сварки, более высокой ударной вязкостью и лучшими антикавитационными эрозионными характеристиками, разработанный в моей стране, оказался успешным и был использован в производстве гребного винта для катеров на подводных крыльях.
