آلیاژهای تیتانیوم به دلیل استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی خوب و مقاومت در برابر حرارت بالا به طور گسترده در زمینه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. بسیاری از کشورهای جهان به اهمیت مواد آلیاژی تیتانیوم پی برده اند و به طور متوالی بر روی آنها تحقیق و توسعه انجام داده و آنها را در کاربردهای عملی قرار داده اند. آلیاژهای تیتانیوم پتانسیل زیادی برای توسعه در کاربردهای کشتی دارند. موارد زیر کاربرد آلیاژهای تیتانیوم در کشتی ها است:
1. کاربرد در ساختار کشتی
اگرچه تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم دارای استحکام تسلیم بالایی هستند، اما در حین جوشکاری به حفاظت از گاز بی اثر نیاز دارند که تشکیل آن از فولاد دشوارتر است. بنابراین، تیتانیوم به ندرت در سازه های کشتی های سطحی عمومی استفاده می شود. تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم عمدتاً در زیردریاییها، زیردریاییها و سایر کشتیها برای مقابله با موقعیتهایی که به استحکام تسلیم، چگالی و مقاومت در برابر خوردگی بالا نیاز دارند، استفاده میشوند.
چین در دهه 1980 آلیاژ Ti80 را تولید کرد که برای تولید پوسته های مقاوم در برابر فشار زیردریایی ها و زیردریایی ها استفاده می شود. دارای خواص عالی مانند استحکام بالا، چقرمگی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و جوش پذیری است. در شرایط 785-885MPa، چقرمگی شکست و مقاومت در برابر خوردگی تنشی به وضوح بهتر از آلیاژ Ti6Al4VELI است. آلیاژ تیتانیوم Ti91 که در دهه 1990 ساخته شد دارای قدرت تسلیم 700 مگا پاسکال است.
2. برای خنک کننده های کشتی استفاده می شود
از آنجایی که تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به سایر آلیاژهای موجود در آب دریا دارند و در مقایسه با آلیاژهای مس معمولی دارای استحکام بالا و چگالی کم هستند، با کاهش ضخامت دیواره لوله و افزایش سرعت جریان می توان از راندمان انتقال حرارت اطمینان حاصل کرد. آب دریا در زمینه زیردریایی های هسته ای و سایر کاربردهایی که دارای الزامات بالایی در عملکرد ایمن و قابلیت اطمینان تجهیزات هستند، استفاده از مبدل های حرارتی تیتانیوم بسیار مهم است.
در حال حاضر پرمصرف ترین تیتانیوم خالص صنعتی در آمریکا تیتانیوم خالص صنعتی است که مقاومت خاصی در برابر خوردگی تنش در آب طبیعی، آب دریا و کلریدهای مختلف دارد. در تجهیزات نمک زدایی با سرعت جریان آب دریا {{0}}m/s، ضریب رسوب مبدل حرارتی تیتانیوم فقط 0.95-0.99 است. کشور من همچنین با موفقیت برخی از آلیاژهای تیتانیوم را با عملکرد عالی تولید کرده است، مانند آلیاژهای تیتانیوم Ti31، که برای خنک کننده های تخلیه حرارت زباله، خطوط لوله و غیره استفاده می شود. در برابر خوردگی دمای بالا در 180 درجه مقاوم است.
3. برای خطوط لوله کشتی
به دلیل تماس مستقیم با آب دریا و اکثر خطوط لوله موجود در آبگیر، محیط کار خشن است و خوردگی همیشه یک مشکل برجسته بوده که حداکثر کارایی آن را محدود می کند. در دهه 1970، کشور من با موفقیت آلیاژ تیتانیوم TA5 (Ti-4Al-0.05B) را توسعه داد که دارای استحکام بالایی است و قدرت تسلیم ZTiAl4 به صورت ریخته گری کمتر از 490 مگاپاسکال نیست، که می تواند در ساخت پمپ ها و شیرها در سیستم های کمکی کشتی استفاده شود. آلیاژ تیتانیوم Ti75 که در دهه 1980 ساخته شد، با فرض خواص جامع خوب، دارای افزایش استحکام 50 مگاپاسکال است، چقرمگی ضربه و چقرمگی شکست به ترتیب 1.4 برابر و 1.2 برابر TA5 است، چقرمگی شکست خوردگی تنشی 2 برابر چقرمگی شکست است. TA5، و دارای کارایی عالی در سرما و گرما، خواص ریخته گری و حساسیت کم به ناخالصی است. آلیاژ تیتانیوم Ti75 جای خالی آلیاژ تیتانیوم دریایی 730 مگا پاسکال داخلی را پر می کند و به سطح پیشرفته بین المللی می رسد. پمپ آب نمک رفت و برگشتی از آلیاژ Ti75 ساخته شده است و میل سوپاپ شیر توپی دو سرنشین کناری به طور معمول استفاده شده است.
4. برای پروانه های کشتی
آلیاژ تیتانیوم دارای استحکام بالا، سبک وزن، مقاومت عالی در برابر فرسایش حفره ای و مقاومت در برابر خستگی است و یک ماده ایده آل برای ساخت پروانه است. عمر ملخ ساخته شده از ZTi6Al4V 3 برابر پروانه آلیاژ مس است. چین تحقیق روی آلیاژ ZTi6Al4V را در اواخر دهه 1960 آغاز کرد و در دهه 1970 آن را با موفقیت در پروانه های هیدروفویل به کار برد. پس از 20 سال تأیید قایق واقعی، عملکرد خوب است.
علاوه بر این، آلیاژ تیتانیوم ریختهگری شده با استحکام بالا با عملکرد جوشکاری بهتر، چقرمگی بالاتر و عملکرد بهتر در برابر فرسایش ضد حفره توسعه یافته در کشور من موفق بوده و در ساخت پروانه قایقهای تندرو هیدروفویل استفاده شده است.
