Titaanil on lennundusega sügav afiinsus. 1953. aastal tähistas titaanmaterjalide kasutamine DC-T lennukimootori mootorite ja tulemüürides Douglas Aircraft Company poolt titaani lennundusrakenduste algust. Sellest ajast alates on titaani lennunduses kasutatud üle poole sajandi. Titaani laialdane kasutamine lennunduses on tingitud selle väärtuslikest omadustest, mis sobivad hästi õhusõidukite jaoks. Täna uurib TOPTITECH põhjuseid, miks lennukimaterjalid peavad sisaldama titaanisulameid.
Sissejuhatus titaani
Alles 1948. aastal alustas DuPont USA-s titaani käsna masstootmist magneesiumi redutseerimise meetodil. See tähistas tööstusliku titaani tootmise algust. Titaanisulameid, millel on kõrge tugevus, suurepärane korrosioonikindlus ja kõrge kuumuskindlus, on laialdaselt kasutatud erinevates valdkondades.
Titaani omadused
Suur tugevus: titaan ületab alumiiniumisulameid 1,3 korda, magneesiumisulameid 1,6 korda ja roostevaba terast 3,5 korda, olles metallmaterjalide seas tšempion.
Kõrge termiline tugevus: titaan võib töötada temperatuuridel, mis on mitusada kraadi kõrgemal kui alumiiniumsulamid, võimaldades pikaajalist kasutamist temperatuurivahemikus 450–500 kraadi.
Suurepärane korrosioonikindlus: titaanil on vastupidavus hapetele, leelistele ja atmosfääri korrosioonile. Sellel on erakordne vastupidavus täppide ja pingekorrosioonipragude vastu.
Suurepärane jõudlus madalal temperatuuril: minimaalsete vaheelementidega titaanisulamid, nagu TA7, säilitavad teatud plastilisuse taseme isegi -253 kraadi juures.
Keemiline reaktsioonivõime: Titaanil on kõrgel temperatuuril kõrgem keemiline aktiivsus, osaledes kergesti keemilistes reaktsioonides õhus leiduvate lisanditega, nagu vesinik ja hapnik, mille tulemuseks on kõveneva kihi moodustumine.
Madal soojusjuhtivus ja elastsusmoodul: titaani soojusjuhtivus on ligikaudu neljandik nikli omast ja viiendik raua omast, samas kui erinevate titaanisulamite soojusjuhtivus väheneb puhta titaaniga võrreldes ligikaudu 50 protsenti. Titaanisulamite elastsusmoodul on ligikaudu pool terase omast.
Titaanisulamite õhusõidukirakendused
Titaanisulamid leiavad kasutust peamiselt õhusõidukite ja mootorikomponentide tootmisel, sealhulgas sepistatud titaanist ventilaatorilabad, kompressorikettad, mootorikorpused, väljalaskesüsteemid ja konstruktsiooniraamistik, nagu tiivad. Lennundus- ja kosmoserakendused sõltuvad surveanumate, kütusepaakide, kinnitusdetailide, instrumendirihmade, karkasside ja raketikorpuste tootmiseks kasutatavate titaanisulamite suurest tugevusest, korrosioonikindlusest ja madalast temperatuurist. Titaanisulamist lehti on kasutatud tehissatelliitides, kuumoodulites, mehitatud kosmoselaevades ja kosmosesüstikutes, hõlbustades keevitatud sõlmede ehitamist.
