チタン合金は、強度が高く、耐食性に優れ、耐熱性に優れているため、さまざまな分野で広く使用されています。 世界の多くの国でチタン合金材料の重要性が認識され、研究開発が相次いで行われ、実用化されています。 チタン合金は、船舶用途での開発に大きな可能性を秘めています。 以下は、船舶におけるチタン合金の用途です。
1. 船舶構造への応用
チタンおよびチタン合金は高い降伏強度を持っていますが、溶接中に不活性ガス保護が必要であり、鋼よりも成形が困難です。 したがって、チタンは一般的な水上艦船構造ではほとんど使用されません。 チタンおよびチタン合金は、主に潜水艦、潜水艇、その他の船舶に使用され、高い降伏強度、密度、および耐食性が同時に要求される場面に対応しています。
中国は 1980 年代に Ti80 合金を開発しました。これは、深海潜水艇や潜水艦の耐圧シェルの製造に使用されます。 高強度、高靭性、耐食性、溶接性などの優れた特性を持っています。 785-885 MPa の条件下では、破壊靭性と耐応力腐食性は明らかに Ti6Al4VELI 合金よりも優れています。 1990 年代に開発された Ti91 チタン合金の降伏強度は 700MPa です。
2.船舶用クーラーに使用
チタンおよびチタン合金は、海水中での耐食性が他の合金よりも優れており、一般的に使用されている銅合金に比べて強度が高く、密度が低いため、管壁の厚さを薄くして流量を増やすことで熱伝達効率を確保できます。海水。 原子力潜水艦など、機器の安全な運用と信頼性に対する要求が高い分野では、チタン熱交換器の適用は非常に重要です。
現在、米国で最も広く使用されている工業用純チタンは工業用純チタンであり、天然水、海水、およびさまざまな塩化物に対する応力腐食に対する特別な耐性を備えています。 海水流量{{0}m/sの淡水化装置では、チタン熱交換器のファウリング係数はわずか0.95-0.99です。 わが国では、Ti31 チタン合金などの優れた性能を持ついくつかのチタン合金の開発にも成功しており、これらは廃熱排出冷却器、パイプラインなどに使用されています。作業環境は高温海水または常温高速海水であり、 180度での高温腐食に強いです。
3.船舶パイプライン用
海水やビルジ内のほとんどのパイプラインと直接接触するため、作業環境は過酷であり、腐食は常にその最大効率を制限する顕著な問題でした。 1970 年代に、私の国は高強度の TA5 チタン合金 (Ti-4Al-0.05B) の開発に成功し、ZTiAl4 の鋳造時の降伏強度は 490MPa を下回りません。船舶補助システムのポンプおよびバルブの製造に使用できます。 1980年代に開発されたTi75チタン合金は、総合特性の良さを前提に50MPaの強度アップ、衝撃靭性はTA5の1.4倍、破壊靭性は1.2倍、応力腐食破壊靭性はTA5の2倍。 TA5、優れた優れた冷間および熱間加工性、鋳造特性、および低不純物感度を備えています。 Ti75 チタン合金は、国内の 730MPa 船舶用チタン合金のブランクを満たし、国際的な先進レベルに達しています。 往復ブラインポンプはTi75合金製で、サイドダブルシートダブルボールバルブのバルブステムは通常使用されています。
4. 船舶プロペラ用
チタン合金は強度が高く、軽量で、耐キャビテーションエロージョン性、耐疲労性に優れており、プロペラの製造に最適な素材です。 ZTi6Al4V製プロペラの寿命は、銅合金プロペラの3倍です。 中国は 1960 年代後半に ZTi6Al4V 合金の研究を開始し、1970 年代に水中翼プロペラへの適用に成功しました。 20年の実艇検証を経て、性能は良好。
さらに、私の国で開発された、より優れた溶接性能、より高い靭性、およびより優れた耐キャビテーション浸食性能を備えた高強度鋳造チタン合金は成功しており、水中翼スピードボートのプロペラの製造に使用されています.
