Titanyum ve Titanyum Alaşımlarının Uygulamaları
Titanyum ve titanyum alaşımlarının rezervleri bol olmasına rağmen fiyatları son derece yüksektir. Bunun nedeni titanyumun yüksek sıcaklıklarda düşük kimyasal reaktiviteye sahip olması ve eritme teknolojisinin ve çalışma ortamının çok zorlu olmasıdır. Yüksek-sıcaklık ve vakum koşulları altında eritilmesi gerekir; sıcaklıklar genellikle 800 derecenin üzerine çıkar. Çelik eritme ile karşılaştırıldığında çok daha zordur. Bu nedenle, ne zaman titanyum alaşımlarından bahsedilse, insanlar bunların düşük çıktılı ve yüksek fiyatlı, üst düzey metal malzemeler olduğunu düşünürler ve nadiren uygulanırlar.
Günümüzde titanyum alaşımlarının hafifliği, yüksek mukavemeti ve yüksek sıcaklık direnci gibi mükemmel özellikleri nedeniyle, titanyum ve titanyum alaşımlı malzemeler çeşitli ülkelerde gelişmiş silahların ve önemli ulusal ekipmanların imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle havacılık ve uzay alanındaki uygulamalara uygundurlar. Uygulama alanlarına örnekler aşağıdaki gibidir:
Kimya Mühendisliği Alanı
Soda külü endüstrisi
Soda külü endüstrisinde titanyum buzdolaplarının ortaya çıkışı, mantıksız geleneksel soğutma işleminin neden olduğu standart altı klor gazı kalitesi sorununu etkili bir şekilde çözebilir. Aynı zamanda klor-alkali endüstrisinin üretim ortamını da değiştirdi. Kullanılan titanyum alaşımlı buzdolapları 20 yıla kadar dayanabilmektedir.
2. Tuz Endüstrisi
Şu anda en gelişmiş tuz-yapımı süreci, vakumlu tuz-yapımıdır. Ancak bu işlem sırasında oluşan yüksek-sıcaklıktaki konsantre tuzlu su, karbon çeliği yapılarda ciddi hasara neden olabilir ve ekipman sızıntısına yol açabilir. Isıtma odası ve buharlaştırma odasında titanyum çelik kompozit yapıların kullanılması, tuz birikintilerini etkili bir şekilde önleyebilir, tuz-yapım kalitesini iyileştirebilir ve aynı zamanda buharlaşma sırasında tüp duvarlarında yüksek-konsantrasyonlu tuzlu suyun korozyonunu azaltabilir, böylece bakım döngüsünü uzatabilir.
Havacılık alanı
Havacılık Endüstrisi
Titanyum alaşımlarının havacılıkta uygulanması uçak yapısal titanyum alaşımları ve motor yapısal titanyum alaşımları olarak ikiye ayrılır. Uçak titanyum alaşımlı yapısal bileşenlerinin ana uygulama parçaları arasında iniş takımı bileşenleri, çerçeveler, kirişler, gövde kaplamaları, ısı kalkanı kapakları vb. yer alır. Rusya'nın Il-76 uçağı, iniş takımı ve yük-kirişleri gibi temel bileşenleri üretmek için yüksek-mukavemetli BT22 titanyum alaşımı kullanır; Boeing 747'nin ana iniş takımı transmisyon kirişi, 6,20 metre dövme uzunluğuna, 0,95 metre genişliğe ve 1545 kilogram kütleye sahip Ti-6Al-4V'den yapılmıştır; C-17 uçağının yatay stabilizatör dönüş ekseninin anahtar kısmında yüksek mukavemetli ve yüksek tokluğa sahip Ti-62222S titanyum alaşımı kullanılmıştır. Havacılık motorları açısından, kompresör disklerinde, kanatlarında, tambur borularında, yüksek basınçlı kompresör rotorlarında ve kompresör gövdelerinde titanyum alaşımları uygulanır. Boeing 747-8GENX motorunun fan kanatlarının ön kenarı ve ucu titanyum alaşımlı kapaklarla korunuyor ve 10 yıllık servis süresi boyunca yalnızca üç değişiklik yapıldı.
2. Havacılık ve Uzay Sanayii
Havacılık araçlarının çalışma koşulları son derece zorludur. Malzemelerin yapısal tasarımında üstün teknik uzmanlığa duyulan ihtiyacın yanı sıra, malzemelerin mükemmel özellikleri ve işlevleri de çok önemlidir. Bu nedenle titanyum alaşımları çeşitli malzemeler arasında öne çıkmaktadır. Havacılık ekipmanları alanında, 1960'lı yıllarda Amerika Birleşik Devletleri'nin Apollo programında, uzay aracının çift kabini ve sızdırmaz kabin kanatları ve kaburgaları Ti-5Al-2.5Sn'den, astarları ise saf titanyumdan yapılmıştı; Alman MT Havacılık ve Uzay Şirketi, tahrik sistemi tankı için yüksek-mukavemetli bir Ti-15V-3Cr alaşımı üretti ve bunu Avrupa Alfa iletişim uydusunun dev platformuna uyguladı; Rusya'da havacılık ve uzay mühendisliğinde titanyum alaşımlarının birçok uygulama örneği bulunmaktadır. Örneğin, Energia fırlatma aracında 3,5 tonluk BT23 titanyum alaşımından büyük ölçekli dövme ve dövme parçası kullanıldı ve titanyum alaşımları ayrıca sıvı yakıtlı roket motorlarının yakıt deposuna, kriyojenik sıvı depolama tanklarına ve sıvı hidrojen dağıtım pompalarının pervanesine vb. de uygulandı.
Benzer şekilde yerli havacılık ve uzay mühendisliğinin hızla gelişmesiyle birlikte titanyum alaşımları da yaygın olarak kullanılmaya başlandı. 1970 yılındaki Dongfang No.1 uydusundan mevcut Shenzhou serisi uzay araçlarına, Chang'e sondalarına vb. kadar titanyum alaşımları kullanılmıştır. Ayrıca Çin tarafından sıvı hidrojen ortamlarında kullanılmak üzere geliştirilen düşük-sıcaklıktaki TA7ELI titanyum alaşımlı gaz silindirleri, Uzun Yürüyüş serisi fırlatma araçlarına uygulandı. Harbin Teknoloji Enstitüsü, ay gezicilerinin jantlarını üretmek için TC4 titanyum alaşımını kullandı. Üstelik Çin, füzelere yönelik motor muhafazaları ve nozullar gibi bileşenleri üretmek için BT20 gibi yüksek mukavemetli titanyum alaşımlarını da kullandı.
Donanma Gemi İnşa Sahası
http://bjtrttitanium.com/redundant-ürünler/flanj-iç-erik-çiçeği-m6-x-65.htmlTitanyum ve titanyum alaşımları nükleer denizaltılarda, derin-deniz denizaltılarında, atom enerjisi buzunu-kıran gemilerde, deniz otobüsü gemilerinde, uçan araçlarda, mayın tarama gemilerinde, ayrıca pervaneli iticilerde, kırbaç-şekilli antenlerde, deniz suyu boru hatlarında, yoğunlaştırıcılarda, ısı eşanjörlerinde, akustik cihazlarda ve yangınla mücadele-ekipmanlarında yaygın olarak kullanılır. Örneğin, Amerikan derin-deniz denizaltısı "Sea Cliff" titanyum gözlem kabinleri ve kontrol kabinleriyle donatılmıştır ve dalış derinliği 6.100 metreye ulaşabilmektedir. Japon şirketi Tokuyama Titanium ve Fujinai Shipbuilding ortaklaşa, bir dönem Amerika Birleşik Devletleri'nde çok popüler olan "Moriishi Sky II" tamamen-titanyumdan yapılmış hızlı tekneyi inşa etti. Çin'in ilk bağımsız olarak tasarlanmış ve entegre insanlı denizaltısı "Jiaolong" da titanyum alaşımları kullanıyor. Jiaolong'un çalışma aralığı küresel okyanus alanının %99,8'ini kapsıyor.
