تیتانیوم قرابت عمیقی با هوانوردی دارد. در سال 1953، استفاده از مواد تیتانیوم در ناسلهای موتور و فایروالهای موتور هواپیمای DC-T توسط شرکت هواپیماسازی داگلاس، آغاز کاربردهای هوایی تیتانیوم بود. از آن زمان، تیتانیوم بیش از نیم قرن است که در هوانوردی مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده گسترده تیتانیوم در هوانوردی به ویژگی های ارزشمند آن نسبت داده می شود که به خوبی برای کاربردهای هواپیما مناسب است. امروز، TOPTITECH دلایلی را بررسی خواهد کرد که چرا مواد هواپیما باید از آلیاژهای تیتانیوم استفاده کنند.
آشنایی با تیتانیوم
تنها در سال 1948 بود که DuPont در ایالات متحده شروع به تولید انبوه تیتانیوم اسفنجی با استفاده از روش کاهش منیزیم کرد. این نشان دهنده آغاز تولید صنعتی تیتانیوم بود. آلیاژهای تیتانیوم با استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی عالی و مقاومت در برابر حرارت بالا، به طور گسترده در زمینه های مختلف به کار گرفته شده اند.
ویژگی های تیتانیوم
استحکام بالا: تیتانیوم 1.3 برابر آلیاژهای آلومینیوم، 1.6 برابر آلیاژهای منیزیم و 3.5 برابر فولاد ضد زنگ پیشی گرفته و به عنوان قهرمان در بین مواد فلزی ایستاده است.
استحکام حرارتی بالا: تیتانیوم میتواند در دماهای چند صد درجه بالاتر از آلیاژهای آلومینیوم کار کند، که امکان استفاده طولانیمدت در دماهای بین 450 تا 500 درجه را فراهم میکند.
مقاومت در برابر خوردگی برتر: تیتانیوم در برابر اسیدها، قلیاها و خوردگی اتمسفر مقاومت نشان می دهد. این دارای مقاومت استثنایی در برابر سوراخ شدن و ترک خوردگی تنشی است.
عملکرد عالی در دمای پایین: آلیاژهای تیتانیوم با حداقل عناصر میان بافتی، مانند TA7، سطح خاصی از انعطاف پذیری را حتی در -253 درجه حفظ می کنند.
واکنشپذیری شیمیایی: تیتانیوم در دماهای بالا فعالیت شیمیایی بالایی از خود نشان میدهد و به آسانی درگیر واکنشهای شیمیایی با ناخالصیهایی مانند هیدروژن و اکسیژن در هوا میشود و در نتیجه یک لایه سختکننده تشکیل میشود.
رسانایی حرارتی پایین و مدول الاستیک: رسانایی حرارتی تیتانیوم تقریباً یک چهارم نیکل و یک پنجم آهن است، در حالی که آلیاژهای مختلف تیتانیوم در مقایسه با تیتانیوم خالص تقریباً 50 درصد کاهش هدایت حرارتی را نشان می دهند. مدول الاستیک آلیاژهای تیتانیوم تقریباً نصف فولاد است.
کاربردهای هواپیما از آلیاژهای تیتانیوم
آلیاژهای تیتانیوم عمدتاً در ساخت هواپیما و اجزای موتور، از جمله تیغههای فن تیتانیوم آهنگری، دیسکهای کمپرسور، محفظههای موتور، سیستمهای اگزوز و چارچوب ساختاری مانند تیرهای بال کاربرد دارند. کاربردهای هوافضا به استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد در دمای پایین آلیاژهای تیتانیوم برای تولید مخازن تحت فشار، مخازن سوخت، اتصال دهندهها، تسمههای ابزار، چارچوبها و محفظههای موشک متکی هستند. ورقهای آلیاژ تیتانیوم در ماهوارههای مصنوعی، ماژولهای قمری، فضاپیماهای سرنشیندار و شاتلهای فضایی استفاده شدهاند که ساخت مجموعههای جوش داده شده را تسهیل میکنند.
