チタンおよびチタン合金の応用

チタンおよびチタン合金の用途

チタンおよびチタン合金は埋蔵量が豊富ですが、価格が非常に高価です。これは、チタンは高温での化学反応性が低く、製錬技術と使用環境が非常に厳しいためです。高温および真空条件下で製錬する必要があり、その温度はしばしば 800 度以上に達します。-鉄の精錬に比べて、はるかに困難です。したがって、チタン合金というと、生産量が少なく価格が高い高級金属材料と考えられており、実際に適用されることはほとんどありません。{6}}

現在、チタン合金の軽量、高強度、耐高温性などの優れた特性により、チタンおよびチタン合金材料は、各国の先進兵器や主要国家装備品の製造に広く使用されています。これらは、航空宇宙分野での応用に特に適しています。応用分野の例は次のとおりです。

化学工学分野

ソーダ灰産業

ソーダ灰産業におけるチタン製冷凍機の登場により、従来の不合理な冷却プロセスによって引き起こされる塩素ガスの品質が基準を下回る問題を効果的に解決できます。同時に、クロル-アルカリ産業の生産状況も変化しました。使用されているチタン合金製冷蔵庫は最長 20 年間使用できます。

2. 塩産業
現在最も先進的な製塩プロセスは真空製塩です。-ただし、このプロセス中に生成される高温の濃縮塩水は、炭素鋼の構造に深刻な損傷を与え、機器の漏洩につながる可能性があります。加熱室と蒸発室にチタン鋼複合構造を使用すると、塩の堆積を効果的に防止し、製塩の品質を向上させることができ、同時に蒸発中の管壁の高濃度塩水の腐食を軽減することができ、メンテナンスサイクルを延長することができます。-

航空宇宙分野

航空産業

航空分野におけるチタン合金の用途は、航空機構造用チタン合金とエンジン構造用チタン合金に分けられます。航空機チタン合金構造部品の主な用途部品には、着陸装置部品、フレーム、ビーム、胴体外板、遮熱カバーなどが含まれます。ロシアの Il-76 航空機は、高強度 BT22 チタン合金を使用して、着陸装置や耐荷重ビームなどの主要部品を製造しています。-ボーイング 747 の主脚トランスミッションクロスビームは Ti-6Al-4V 製で、鍛造長さ 6.20 メートル、幅 0.95 メートル、質量 1545 キログラムです。 C-17航空機の水平尾翼旋回軸の要部には、高強度・高靱性のTi-62222Sチタン合金が使用されています。航空エンジンに関しては、チタン合金はコンプレッサーのディスク、ブレード、ドラムチューブ、高圧コンプレッサーのローター、コンプレッサーのケーシングに使用されています。ボーイング 747-8GENX エンジンの前縁とファンブレードの先端はチタン合金のカバーで保護されており、10 年間のサービス期間中に交換されたのは 3 回のみでした。

2. 航空宇宙産業
航空宇宙機の労働条件は非常に過酷です。材料の構造設計には高度な専門知識が必要であることはもちろん、材料自体の優れた特性や機能も重要です。したがって、チタン合金はさまざまな材料の中で際立っています。航空宇宙機器の分野では、1960 年代の米国のアポロ計画では、宇宙船の二重キャビンと密閉されたキャビンの翼とリブが Ti{6}}5Al-2.5Sn で作られ、ライニングは純チタンで作られていました。ドイツの MT Aerospace Company は、推進システムのタンク用に高強度の Ti-15V-3Cr 合金を製造し、それをヨーロッパのアルファ通信衛星の巨大なプラットフォームに適用しました。ロシアには、航空宇宙工学におけるチタン合金の応用例が数多くあります。例えば、エネルギアロケットには3.5トンのBT23チタン合金の大型鍛造品が使用されており、液体燃料ロケットエンジンの燃料タンクや極低温液体貯蔵タンク、液体水素輸送ポンプのインペラなどにもチタン合金が適用されています。

同様に、国内の航空宇宙工学の急速な発展において、チタン合金も広く応用されています。 1970 年の東方 1 号衛星から現在の神舟シリーズの宇宙船、嫦娥探査機などに至るまで、チタン合金が使用されてきました。さらに、液体水素環境で使用するために中国が開発した低温TA7ELIチタン合金ガスシリンダーが長征シリーズの打ち上げロケットに適用されています。ハルビン工業大学は、月面探査車のリムの製造に TC4 チタン合金を使用しました。さらに、中国は BT20 などの高強度チタン合金を、ミサイルのエンジンケーシングやノズルなどの部品の製造にも使用しています。{10}

海軍造船分野

http://bjtrttitanium.com/redundant-products/flange-インナー-プラム-ブロッサム-m6-x-65.htmlチタンおよびチタン合金は、原子力潜水艦、深海潜水艦、原子力砕氷船、水中翼船、ホバークラフト、掃海艇のほか、プロペラスラスター、ホイップ型アンテナ、海水パイプライン、凝縮器、熱交換器、音響装置、消防設備などに広く使用されています。{{3}たとえば、アメリカの深海潜水船「シークリフ」にはチタン製の観測キャビンと制御キャビンが装備されており、潜水深度は 6,100 メートルに達します。-日本のトクヤマチタニウム会社と藤内造船所は共同でオールチタン製高速ボート「モリイシスカイ II」を建造しました。このボートは一時期米国で非常に人気がありました。{9}}中国初の自主設計一体型有人潜水船「蛭龍号」にもチタン合金が使用されている。 Jiaolong の活動範囲は世界の海域の 99.8% をカバーしています。