钛合金在国防工业上的应用
钛合金的应用
钛合金的应用据统计,钛在航空航天上的应用约占钛总产量的70%左右,包括军用飞机、民用飞机、航空发动机、航天器、人造卫星壳体连结座、高强螺栓、燃料箱、导弹尾翼、弹头壳体等。
美国在这方面走在世界前列,早在20世纪60年代,美国就把阿波罗载人飞船送上了月球,飞船机体材料的5%为钛合金。
进入20世纪80年代,美国飞机每年用钛达1.3~1.9万t,其中军用飞机占整个飞机的用钛量的41% ~70%,如F-15战斗机,每架用钛半成品30t(最终成品5t)。
美国的新型战斗机F-22用钛量约占机体总质量的45%,其中发动机的叶轮盘、叶片和机匣、燃烧室筒体和尾喷管等均采用了钛合金。
制造一架隐形战略轰炸机B-1B的发动机及壳体结构用钛量近90t。
目前,钛合金在航空航天领域的应用日趋广泛,钛合金不仅在航空航天领域有着广泛的应用,在其他领域也有较多的应用,如船舶工业、医疗行业、储氢材料、燃料电池、医疗器械等。
钛合金在新型战斗机的机体结构上用量已经超过了铝合金。
随着国外各种飞机的更新换代,钛合金在飞机上的用量(结构质量所占比例)呈现不断提高的总趋势,如美国战斗机各种材料结构质量分数呈现上升趋势;民用客机的钛合金用量也逐步提高,其中波音757用钛量约占6%,波音777用钛约占9%。
(1)船舶工业钛合金在海洋条件下有着极其优良的耐蚀性、高的比强度、无磁等特点,因而被广泛应用于船舶工业。
目前,钛在舰船上已应用的部位有耐压壳体、螺旋桨和桨轴、通海管路、阀及附件、各类管接头、热交换器、冷却器、冷凝器、发动机零部件、升降装置及发射装置、声学装置零部件等。
钛制耐压壳体主要用在深海潜水器和潜艇上,在美国、法国、日本,以及我国都有一定的应用。
如美国的“海崖”号深潜器装备了钛观察舱和操纵舱,日本的“深海6500”使用了Ti-6Al-4VELI合金。
但在大型潜艇上大量用钛的只有俄罗斯,如俄罗斯生产的阿尔法级和台风级核潜艇,每艘用海绵钛3000t到9000t不等。
先进合金材料在军工行业的应用
先进合金材料在军工行业的应用在现代工业、国防和高新技术发展中,新材料已成为一项共性关键技术,并且正在成为当代和下世纪初最重要、发展最快的科学技术之一。
国防科技工业常常是新材料技术成果的优先使用者,同时也是一些重要高性能新材料的需求牵引者。
立承德科技相关负责人讲述了以下几种合金材料在军工方面起到的作用。
高强度钢高强度钢是屈服强度和抗拉强度分别超过1200MPa和1400MPa的钢,它是为了满足飞机结构上要求高比强度的材料而研究和开发的。
超高强度钢大量用于制造火箭发动机外壳,飞机机身骨架、蒙皮和着陆部件以及高压容器和一些常规武器。
由于钛合金和复合材料在飞机上应用的扩大,钢在飞机上用量有所减少,但是飞机上的关键承力构件仍采用超高强度钢制造。
目前,在国际上有代表性的低合金超高强度钢300M,是典型的飞机起落架用钢。
此外,低合金超高强度钢D6AC是典型的固体火箭发动机壳体材料。
超高强度钢的发展趋势是在保证超高强度的同时,不断提高韧性和抗应力腐蚀能力。
钛合金钛合金具有轻质高强、耐热性好、并有较高的疲劳寿命和优良的抗腐蚀性能等优点。
在军民用飞机上的应用不断增长。
钛合金用量占美国第四代战斗机F-22结构重量的41%,占俄罗斯第三代战斗机苏-27结构重量的18%左右。
预计到下世纪初,这种趋势将继续保持。
钛合金在飞机上起初只用于发动机热影响区的非承力零件。
从60年代开始用于承力构件.包括飞机机身的加强框、中央翼盒、进气道框架、发动机支掸梁等.机翼的梁、肋等,起落絮的主、前起支柱等.发动机的压气机盘件、叶片、机匣、鼓筒等。
镁合金镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金,是目前实际应用中最轻的金属结构材料,具有密度小、强度高、阻尼性、切削加工性和铸造性能好的优点,因此镁合金是武器轻量化极为重要的的轻质结构材料[3]。
航空材料减重带来的经济效益和性能的改善十分显著, 商用飞机与汽车减重相同质量带来的燃油费用节省, 前者是后者的近100 倍。
军工新材料行业系列报告二:主要新材料介绍及上市公司梳理:国防装备发展,材料是基础
2021年12月27日行业研究国防装备发展,材料是基础——军工新材料行业系列报告二:主要新材料介绍及上市公司梳理国防军工新材料在军工领域得到广泛应用:随着国防建设对于装备作战性能要求的提升,以及国外在高精尖领域对国内封锁的现状,装备作为基础的材料,在性能提升、独立自主等方面的需求日益迫切。
部分新材料因具备良好的力学特性及耐高温、耐蚀性能或某种特定的环境适应性,成为航空航天、动力、能源、化工、机械、冶金、电子信息等国民经济关键领域发展的物质基础和国防现代化的重要支撑。
碳纤维及复合材料:碳纤维增强复合材料的突出优势是其具有目前其他任何材料都无可比拟的高比强度(强度比密度)及高比刚度(模量比密度)性能。
另外,碳纤维增强复合材料还具有耐腐蚀、耐疲劳等特性,因此非常适合应用于对减重要求较高的装备、设备的生产制造中,如航空航天装备尤其是军用航空航天装备。
国内航空航天领域对于碳纤维的需求持续增长,2020年市场需求为1700吨,同比增长21.43%。
石英纤维及复合材料:石英纤维由于具有强度高、介电常数和介电损耗小、耐高温、膨胀系数小、耐腐蚀、可设计性能好等一系列特点,是航空航天领域不可或缺的战略材料。
石英纤维在高频和700℃以下工作区域内,保持最低而稳定的介电常数和介电损耗。
这些优异的性能使之成为多种航空、航天飞行器关键部位的结构增强、透波、隔热材料。
钛合金:钛具有密度小、比强度高、导热系数低、耐高温低温性能好、耐腐蚀能力强、生物相容性好等突出特点,被广泛应用于航空、航天、舰船、兵器、化工冶金、海洋工程等领域。
钛及钛合金对一个国家的国防、经济及科技的发展具有战略意义。
航空领域,钛合金是飞机和发动机的主要结构材料之一。
近年来,国内航空航天钛材销量持续上涨。
随着国内军用新机型的定型批产,2020年钛材销量增速明显加快,达到15546吨,同比增长54.09%。
高温合金:镍基高温合金是现代航空发动机、航天器和火箭发动机以及舰船和工业燃气轮机的关键热端部件材料(如涡轮叶片、燃烧室等),也是核反应堆、化工设备、煤转化技术等方面需要的重要高温结构材料。
钛合金简介介绍
熔炼
轧制
通过轧机对钛合金进行塑性加工,使其变形并获得所需的形状和尺寸。轧制工艺可以生产出薄板、厚板、棒材和管材等。
锻造
锻造是将钛合金加热至高温,然后通过模具进行塑性变形,以制造出复杂的形状和结构。锻造工艺可以提高钛合金的机械性能和疲劳寿命。
钛合金的焊接可以采用钨极氩弧焊、激光焊、电子束焊等多种方法。焊接过程中应严格控制热输入和保护气体,以防止金属过热和氧化。
尽管钛合金具有许多优良的性能和应用前景,但由于其市场认知度较低,很多企业和消费者对其了解不足。这限制了钛合金在市场上的推广和应用。
为了提高市场认知度,需要加强宣传和推广工作,例如通过举办展览、开展科普活动等方式,向公众普及钛合金的知识和优势。同时,政府和企业也可以通过政策支持和合作项目,推动钛合金在各领域的应用和发展。
钛合金的耐腐蚀性和环保性可以减少对环境的污染和破坏,有利于保护环境。
环境保护
钛合金的挑战与问题
05
由于钛合金的原材料成本较高,且生产过程中需要经过复杂的工艺流程,因此其生产成本相对较高。这限制了钛合金在某些领域的应用,如大规模制造和日常消费品生产。
为了降低成本,一些研究者和企业正在探索新的生产工艺和材料替代方案,例如利用钛废料进行再加工、开发低成本钛合金等。
表面处理的应用
钛合金的发展趋势和未来展望
04
钛合金具有高强度和低密度的特点,能够广泛应用于航空、航天、医疗等领域。
高强度
耐腐蚀性
加工性能
钛合金具有优异的耐腐蚀性能,能够在海洋、化工等领域发挥重要作用。
钛合金的加工性能优异,可以通过各种加工技术制成各种复杂形状和结构。
03
02
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钛合金可以回收再利用,减少对环境的污染和资源浪费。
钛金属的应用
钛金属的应用(一)航空、航天工业应用航空:钛合金在飞机上的应用:机身蒙皮、支承件、中央翼盒、机翼蒙皮、发动机舱、机身骨架、尾翼蒙皮、机尾罩、垂尾构件、发动机、机翼肋条、机翼梁、机轮、起落架构件钛在喷气发动机上的应用:压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管航天:钛及钛合金在火箭、导弹和航天工业中可用作压力容器,如燃料贮箱、火箭发动机壳体、火箭喷嘴套管、人造卫星外壳、载人宇宙飞船船舱(蒙皮及结构骨架)、主起落架、登月舱及推进系统等。
(二)车辆工业中的应用坦克和战车工业:战车上钛主要用于指挥舱盖和顶部攻击装甲的改进,钛还用于坦克的主动轴、悬挂臂、拖杆、扭力轴、前轮辐等。
汽车工业:优点:密度低、比强度高、弹性模量小、耐热性好、热胀系数小、耐蚀性好、抗冻性好、成型性好、装饰性好。
减轻质量,降低燃料消耗;改善动力传输效果,降低噪音;减少振动,减轻部件载荷;提高车的持久性及保护环境。
钛的使用部位主要有发动机系统(包括阀门、阀簧及其承座、连杆、曲轴、变速箱、转向齿条和小齿轮等)、底盘系统(弹簧、消音器、排气装置等)、车体系统(包括车轮的衬套及轴承、各种半轴、紧固件等)(三)兵器工业中的应用用钛制造武器,质量轻,机动性好,适合于地形复杂和空降部队使用,钛制迫击炮座板质量可减轻一半。
迫击炮管、迫击炮座板、防弹衣和背心、盔、枪管、炮架等。
(四)舰船工业中的应用核潜艇、深潜器、原子能破冰船、水翼船、气垫船和扫雷艇等舰船上都使用了钛材制造的螺旋桨推进器、潜艇鞭状天线、海水管路、冷凝器和热交换器、声学装置、消防设备等。
(五)海洋工程中的应用海水淡化管道海洋石油钻探:海洋平台上钛管做闭式循环发动机的冷凝管和换热管、泵、阀、管件;深海钻探中采用的钛制海底石油提升管以及采油预应力管接头、夹具及配件等。
海水系统中:消防水、冷却水和洒水灭火系统。
(五)电力工业中的应用冷凝器管材:钛管具有优异的耐腐蚀、耐冲刷、高强度、低密度和良好的综合力学性能,冠于其他材料之首,已成为冷却水质恶劣的电厂冷凝器的理想管材。
钛(Ti)与航空工业从飞机到太空船
钛(Ti)与航空工业从飞机到太空船钛(Ti)是一种重要的金属材料,具有优异的特性使其在航空工业中扮演着重要的角色。
从飞机到太空船,钛的应用广泛而重要。
本文将探讨钛在航空工业中的应用,并展望其在太空船领域的潜力。
钛在航空工业中的应用由于其独特的性能而得以实现。
首先,钛具有较低的密度和优异的强度,使其成为制造航空器的理想材料。
其次,钛具有良好的耐腐蚀性,能够在恶劣的环境条件下保持其性能。
此外,钛还具有良好的高温稳定性和优秀的疲劳性能,能够承受极端的温度和载荷。
在飞机制造中,钛被广泛应用于机身、发动机、起落架和燃油系统等关键部件。
例如,机身和发动机中的结构件,如蒙皮、框架和连接件,通常采用钛材料制造。
钛材料的使用可以减轻飞机的重量,提高燃油效率,并增加载荷能力。
此外,钛的耐腐蚀性还能够延长飞机的使用寿命和降低维护成本。
钛还在飞机引擎中扮演着重要的角色。
由于钛具有良好的高温稳定性和低热膨胀系数,因此成为了制造高温部件的首选材料。
例如,涡轮叶片、压气机叶片和燃烧室等关键部件通常采用钛合金制造。
钛合金的应用可以提高发动机的效率并降低燃油消耗。
除了飞机,钛还在航天工业中发挥着重要的作用。
太空船的发展要求材料具备轻量化和高强度的特点,而钛正满足这些要求。
钛已被用于制造航天器的结构件、推进系统和燃料储存设备等重要部件。
利用钛材料的优异性能,太空船的重量减轻、飞行速度提高,从而推动了现代航天技术的发展。
未来,钛在航空工业中的应用将进一步扩展到太空船领域。
随着太空探索的深入发展,航天器对材料性能的要求越来越高。
钛的轻量化、高强度和抗腐蚀性使其成为太空船的理想选择。
相信随着科技的进步和钛材料制造技术的不断改进,钛将发挥更重要的作用,并推动太空探索迈上新的高度。
综上所述,钛在航空工业中发挥着重要的作用,从飞机到太空船,其应用广泛而重要。
钛的优异性能使其成为制造轻量化、高强度的航空器的理想材料。
随着太空探索的不断深入,钛在太空船领域将有更广阔的应用前景。
钛合金在军工领域的应用
钛合金在军工领域的应用一.我国国防工业使用钛的情况无论是美国还是俄罗斯,其钛材主要应用于飞机制造业和造船业。
近年来,我国这两个领域发展很快,不断有新型飞机量产,在研的项目也很多,估计这两个领域的用钛量将会大幅增加,而且也有报道说明我们的F10上也使用了较多的钛合金,前段时间还有网友在铁血网站上贴出了我国新型的钛合金发动机罩和强5战机的机翼钛合金连接件的图片。
可见我国在钛合金使用上面早已成熟,假以时,我们的钛合金的应用也能让航空航天工业飞跃。
在航天领域,中国第一台大型全钛紫外太空望远镜也已经制造并实验完毕,钛合金在太空领域的应用前每种钛合金都有各自的用途。
飞机制造和航天工业运用钛合金大家已经十分了解,在会生活及在机械业中的使用更是多多,象眼镜架啊,高尔夫球杆啊,超级运动自行车啊,等等。
但在陆军和海军中的使用我们却是知之甚少,而且相关的文章和说明也不是很多,下面就列举一些我国高性能钛合金在国防工业的应用情况。
1.发动机业: 钛5Al2.5Sn高强钛合金—齿轮套、发动机外壳、叶片罩钛8Al1Mo1V高钛合金—发动机叶片、陀螺仪导向罩、内蒙皮钛6Al4V(抗拉强度≥895MPa)热处理强化钛合金—核心机叶片及叶轮2.航空业: 钛6Al2Sn强化钛合金—紧固件、导向装置、重要结构钛4AlMo1V钛合金—飞机骨架钛Sn5Zr1Mo钛合金—起落架、飞机承重架、紧固件3.航天业钛合金1M1315—火箭机盘、导弹基座构件钛合金1M1550—导弹动力叶片套钛合金T-A6V—飞船主用材料4.陆军业我国已经研制成功了83-1型和83-2型两种迫击炮。
83-1型82迫击炮广泛采用了钛合金,把全炮重量降低到18.1公斤,极其方便班、排这样的小单位的袭扰战的开展。
钛A7D—新型装甲车辆力学分析锻件钛A6Z5W—反坦克火箭(导弹),地空导弹罩等抗蠕变性要求高的部件钛1M1551—某装甲车辆火力高速旋转部件 5.海军业LT41钛合金—舰船大面积蒙皮3.7114钛合金—可焊性优良,成型性好适合各种水密隔层钛V13CA钛合金—蜂窝状舰身,承重框架钛合金在舰船上使用是很有前途的。
军工材料——精选推荐
金属材料在军工事业上的应用【摘要】从杨绍卿了解末敏弹,进而介绍金属材料钛合金在军工事业尤其是航空领域的应用及发展。
【关键词】末敏弹航空钛合金应用1 认识末敏弹中国武器专家杨绍卿从上世纪九十年代初起就先后担任末敏弹预先研究总研究师、先期技术演示验证总研究师和三个末敏弹型号项目的总设计师。
经过近20年努力,开拓了我国具有重大国防意义的末敏弹这一智能弹药领域,实现了技术和装备的跨越式发展,使我国跻身于美、德、俄等能自主研发智能弹药的先进国家行列。
末敏弹是“末端敏感弹药”的简称,又称“敏感器引爆弹药”,是一种能够在弹道末段探测出目标的存在、并使战斗部朝着目标方向爆炸的现代弹药,是将多种先进技术应用到子母弹药领域中所形成的一种灵巧弹药,它可由多种平台发射,主要用于自主攻击装甲车辆的顶部装甲,在21世纪信息化战场上具有作战距离远、命中概率高、毁伤效果好等优点。
敏感器被誉为末敏弹的“火眼金睛”,是末敏弹的“核心”,其功能是在复杂的电子环境中探测和识别装甲目标,通常包括红外探测器、毫米波辐射计和毫米波雷达等。
为克服单一体制敏感器性能的局限性,提高探测性能,一般采用复杂敏感器系统,将两种或两种以上体制的敏感器结合使用,既可集合两者的优点,又可弥补彼此的缺点。
由于末敏弹所对付的装甲车辆都是长宽几米的较大目标,因此可以保证击中目标。
中央控制器堪称“智慧之脑”。
它负责驱动控制、电源管理、数据采集、信号处理和火力决策等一系列重要工作,因此,也被称为有“智慧”的大脑。
“爆炸成型弹丸战斗部”可完成对目标的最终毁伤。
“战斗部”爆炸后,药型罩被压垮变形,形成了一个短粗而密实的穿甲弹丸,其速度可达2000米/秒左右,小于破甲弹射流的速度(8000米/秒左右)。
“战斗部”被抛射出去后可在100米距离内穿透80~100毫米厚的装甲,同时其穿透装甲后能崩落大量碎片,以杀伤人员、破坏装备,有良好的作战性能。
炮射末敏弹通常由制式火炮平台发射,其火炮射击诸元和引信装定的操作与普通弹丸相同。
钛合金的应用现状及发展前景
钛合金的应用现状及发展前景钛合金的应用现状及发展趋势摘要:本文综述了钛合金材料的发展及应用现状,着重介绍了钛合金的主要性能及其在航空航天、汽车制造和生物医药等方面的应用,并对钛合金未来的发展进行了展望。
关键字钛合金,性能,应用,发展趋势1引言金属元素钛在地壳中的分布范围比较广泛,据估计和推算,其含量是地壳质量的0.4%还要多一点,世界储量约34亿吨,在所有元素中含量居第10位(氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)[1]。
其丰富的储量,为金属钛及钛合金的生产和发展提供了主要的原料来源。
自20世纪50年代以来,钛及钛合金的发展已经历了半个多世纪的历程,钛合金的种类已从1954年的Ti-6Al-4V合金[2]发展到数百种。
因为具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点,钛合金被广泛用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、医药卫生以及其他日常生活领域。
世界上的许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性,并相继对其进行了研究开发,得到了实际应用[2,3]。
2 钛合金的性能2.1 钛合金的高温性能在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽。
高温钛合金不仅具有良好的室温性能和高温强度,并且在蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面具有良好的匹配。
世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350℃[4],经历了40多年的发展,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600℃,而Ti-Al金属间化合物的崛起,打破了600℃的使用温度界限,将使用温度升至700℃以上。
2.2 钛合金的腐蚀性能钛的抗腐蚀性强,在550℃以下的空气中,表面会迅速氧化形成薄而致密的TiO2钝化膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及碱性溶液中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。
由于合金可以调整成分、改变组织,因而钛合金在多数情况下具有比纯钛更好的耐蚀性和其他性能,更能在某些苛刻的腐蚀环境中工作。
钛合金在国防领域的应用
钛合金在国防领域的应用
钛合金是一种高强度、轻质、耐腐蚀的金属材料,具有优良的力学性能和化学性能,因此在国防领域得到了广泛的应用。
以下是钛合金在国防领域的应用:
1. 航空航天领域:钛合金被广泛用于航空航天器的结构件、发动机叶片、翼型等部件。
其轻质、高强度、高刚度、耐高温等特性,使之成为航空航天领域不可或缺的材料。
2. 军事装备领域:钛合金被用于制造坦克、飞机、潜艇等军事装备,具有极高的抗摩擦、抗腐蚀、抗磨损、抗疲劳等性能,能够保证军事装备的可靠性和稳定性。
3. 兵器制造领域:钛合金被用于制造枪械、弹头等军事兵器,其高强度、高硬度、抗腐蚀、抗磨损等特性,能够提高兵器的杀伤力和使用寿命。
4. 舰船建造领域:钛合金被广泛用于制造舰船的船体、甲板、吊钩、推进器等部件,具有良好的耐腐蚀性、耐海水腐蚀性等特性,能够保证舰船的长期使用寿命和安全性。
总之,钛合金在国防领域的应用是多方面的,并且随着科技的不断进步和钛合金制造技术的不断完善,其应用前景将会越来越广泛。
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钛合金在轻量化地面武器装备中的应用
钛合金在轻量化地面武器装备中的应用各类地面武器装备在战斗部署过程中,需要采用火车、船舶、汽车、飞机甚至采用直升机运输,各类运输工具对地面武器装备的体积与重量均有明确的限制,所以地面武器装备的轻量化对其运输与吊装均有十分重要的意义。
对于没有铁路、公路、港口、机场等交通设施的山区,地面武器装备最快捷的部署方式就是采用直升机吊运,由于直升机的单次吊运能力十分有限,所以对于山区作战使用的地面武器装备如火炮等的轻量化意义十分重大,甚至可能直接影响到战争的胜负。
地面武器装备轻量化就是在满足战斗威力和安全性的前提下,解决军方对火炮体积和重量的要求,提高装备的机动性能,并取得良好的作战使用效果。
地面武器装备的轻量化是提高其机动性的主要措施之一,机动性能的提升可显著提升装备部署运输的能力与运输方式的适配性,可提升武器装备快速部署战场与打击敌人,同时在完成打击后装备迅速转移阵地提升自身战场生存能力[1,2]。
为了使用未来战争对地面武器装备机动灵活性的要求,各军事强国都在积极开展地面武器装备轻量化的研究工作。
地面武器装备的轻量化解决技术途径包括:优化结构设计、优化制造工艺与选用高性能轻质材料等技术途径。
优化结构设计包括采用更加合理的布局和构件外形、优化断面形状、选择更加合理的受力结构等,如火炮武器加装合理的炮口制退器,减轻炮座配重等。
优化制造工艺包括采用性能优异的变形件+ 合理的焊接工艺+ 先进的热处理工艺等替代以往的性能较低、笨重的整体铸造件等实现结构减重。
选用高性能轻质材料包括在技术指标与经济指标许可的前提下,选用铝合金、钛合金、复合材料等替代传统的钢材,实现结构减重,下面就典型地面武器装备轻量化设计过程中使用轻质高强钛合金材料进行综述[3]。
2 钛合金在典型地面武器装备中的应用2.1 钛合金材料在牵引火炮中的应用为了适应未来战争的需要,火炮武器系统的发展朝着不断提高机动性能、作战威力、精确打击能力以及自身防护与生存能力的方向发展。
钛合金研究新进展及应用现状
钛合金研究新进展及应用现状摘要:综述了钛合金的发展历程及当今的研究应用新进展,并对我国钛合金的应用前景做出展望。
关键词:钛合金;发展;研究;应用1 钛合金的发展历程钛是20 世纪50 年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。
世界上许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性,并相继对其进行了研究开发,得到了实际应用[1~3]。
美国钛工业起步较早,其规模和技术目前都处在世界领先地位,一开始就注重钛合金材料的基础研究,并以此指导钛合金材料的应用和开发,取得了举世瞩目的成就。
第一个实用的钛合金就是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V 合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,而成为钛合金工业中的王牌合金,该合金使用量已占全部钛合金的75%~85%。
20 世纪50~60 年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70 年代开发出一批耐蚀钛合金,80 年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。
耐热钛合金的使用温度已从50 年代的400 ℃提高到90 年代的600~650℃。
α2 (Ti3Al)和γ(TiAl)基合金的出现,使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热端(涡轮)方向推进。
结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。
目前,美国航空航天用钛量最大,在20世纪80 年代以后设计的各种先进军用战斗机和轰炸机中,钛合金的用量已稳定在20%以上[4,5]。
2 钛合金的研究新进展近年来,各国正在开发低成本和高性能的新型钛合金,努力使钛合金进入具有巨大市场潜力的民用工业领域。
国内外钛合金材料的研究新进展主要体现在以下几方面[6]。
2.1 高温钛合金世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350 ℃。
随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550,BT3-1 等合金,以及使用温度为450~500 ℃的IMI679,IMI685,Ti-6246,Ti-6242 等合金。
钛合金在兵器装备上的应用
钛合金在兵器装备上的应用摘要:钛合金具有高比强、高比模、耐腐蚀、无磁等特点,越来越受到世界各国国防工业的关注,几十年来进行了大量的钛合金基础和应用开发以及低成本技术研究,使钛合金在兵器装备如坦克装甲车辆、火炮等装备上获得应用。
高性能钛合金的应用提高了兵器装备的防护性能,减轻了装备重量,满足兵器装备对快速部署、高生存力以及特殊环境运输的要求。
通过对国外钛合金的研发、低成本技术和在兵器装备上的应用以及标准的分析,提出我国低成本钛合金在武器装备应用研究以及标准化工作的建议。
关键词:钛合金;坦克装甲车辆;火炮;精密铸造;标准;规范1 钛合金的发展随着当前武器装备快速全域机动部署作战要求,对兵器材料轻量化提出了很高要求。
主战坦克重量已经达到70吨之多,步兵战车、火炮的重量也不能适应新形势下的要求。
因此轻质合金如钛合金、铝合金和镁合金及其复合材料等受到世界各国材料界和军方的关注,先后制定了用于武器装备轻质材料的发展规划和计划。
美国国防部2004年制定了低成本钛材料及其相关制造工艺的集成计划[1]。
钛合金由于其高比强、高比模、耐腐蚀、无磁等优异性能,特别适合武器装备轻量化和提升性能作为首选的材料。
经过低成本钛合金及其先进低成本制造技术的发展,钛合金材料、零部件、分系统及其整个武器装备系统成本大大降低,武器装备全寿期效能较过去大幅提高。
在兵器装备如坦克、火炮等方面获得应用。
世界部分国家制定了钛合金标准和军用标准,规范了低成本钛合金的制备、零部件生产和在地面武器装备上的应用。
军用陆基武器装备的快速部署和快速反应以及特殊区域的快速运输,对装备的轻量化提出了更高的要求,武器装备必须减重,同时保持和提高生存力。
因此钛合金将成为满足这些要求的首选材料,并将在陆基武器装备上的应用越来越广。
最成功的应用包括M1A2主战坦克、M2布雷德利战车和轻型155 mm火炮M777。
ATI公司是钛合金研发和制造的领先单位。
生产的钛合金包括:ATI 425®-MIL Armor-grade Titanium、ATI 6-4-MIL TM Armor-grade Titanium、ATI Grade 7、ATI 3-2.5TM (Grade 9)、ATI Grade 11、ATI Grade 12、ATI Grade 16、ATI Grade 17、ATI Grade 18、ATI 6- 4 ELI TM (Grade 23)。
钛合金应用案例
钛合金应用案例
钛合金是一种强度高、密度低、耐腐蚀的金属材料,具有广泛的应用领域。
以下是一些钛合金的应用案例:
1. 航空航天工业:钛合金被广泛用于飞机、导弹、火箭等航空航天器件的制造。
它的高强度和轻质特性使得飞机结构更轻,提高燃油效率和飞行性能。
2. 医疗器械:由于钛合金具有良好的生物相容性和抗腐蚀性,它被广泛用于制造人工关节、植入式医疗器械、牙科种植体等。
钛合金的生物相容性使得它可以与人体组织良好地结合,减少排异反应的风险。
3. 汽车工业:钛合金在汽车制造中用于减轻车辆重量、提高燃油效率和安全性能。
它可以用于制造发动机零部件、悬挂系统、排气管等关键组件。
4. 体育用品:一些高端的体育用品,如高尔夫球杆、自行车框架、网球拍等,采用钛合金材料制造。
钛合金的高强度和耐用性使得这些用品更加轻便、坚固,并能提供更好的性能。
5. 化工工业:由于钛合金的耐腐蚀性,它被广泛应用于化工设备、石油加工设备、海水淡化设备等领域。
钛合金可以抵抗酸碱腐蚀和高温环境,保证设备的使用寿命和安全性。
6. 造船业:在船舶制造中,钛合金被用于制造船体结构、船用设备和海水处理系统等。
它的高强度和抗腐蚀性使得船舶更耐用,并能在恶劣的海洋环境下保持良好的性能。
这些只是钛合金应用的一些典型案例,实际上钛合金还有许多其他领域的应用,如化工、电子、体育用品等。
随着技术的进步和钛合金的研发,它在各个领域的应用前景仍然非常广阔。
钛合金生产制造新方法——增材制造
增材制造技术的快速发展,为钛合金的生产制造提供了新的方法,激光/电子束、熔焊和固态焊三种增材制造方法在钛合金生产中得到了国内学者的广泛研究。
研究表明,钛合金采用增材技术可得到高质量零件,但不同增材技术具有不同技术特征,实际应用及未来发展中需要根据实际需求采用不同的增材方法。
1.序言钛及钛合金因具有密度小、耐高温、耐腐蚀等优异的物理性能及化学性能,在各工业领域都具有广阔的应用前景,包括船舶制造、航天航空、汽车制造等,同时它也是国防工业的重要材料之一。
钛合金的应用对工业发展起到巨大的推动作用,优于传统材料的性能使其产品质量有了很大提升,满足了工业发展对新材料、新工艺的发展要求,加速了现代工业的发展。
随着钛生产力的不断改善,钛合金已经成为工业生产中的第三金属。
增材制造(Additive Manufacturing,AM)又称“3D打印”,是一种可以实现构件的无模成形的数字化制造技术,具有设计和制造一体化、加工精度高、周期短,产品物理化学性能优异等特点。
增材制造技术从20世纪70年代以来发展迅速,因其与传统制造技术具有巨大差异,已然成为工业领域的研究热点,在现代工业的多领域都得到了快速发展。
增材制造技术的迅速发展,理论上可以实现任何单一或多金属复合结构,为复杂结构件的制造提供了新方法。
钛合金的增材制造技术,解决了精密结构件的加工难题,进一步加大了钛合金的应用范围。
伴随着工业社会的迅速发展,钛合金增材制造技术日新月异,按照增材制造技术的热源不同,可将钛合金增材制造技术分为激光/电子束增材制造、熔焊增材制造和固态焊增材制造三种方式。
国内外的专家学者通过不同的增材制造技术手段,优化工艺方法,稳定增材制造过程,减少或避免增材制造结构缺陷产生,使钛合金增材制造技术朝着绿色、高效、稳定的方向继续发展。
2. 激光/电子束增材制造激光束和电子束作为高密度束源,能量密度高并可调控,被誉为21世纪最先进的制造技术。
目前激光/电子束增材制造主要分为激光金属沉积(Laser Mental Deposition,LMD)技术、激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术、电子束熔丝沉积(Electron Beam Free Form Fabrication,EBF3)技术、电子束选区熔化(Electron BeamMelting,EBM)技术,在钛合金增材制造领域皆有广泛研究。
新材料在军工方面的研究现状和发展趋势
新材料在军工方面的研究现状和发展趋势摘要:随着现代军事科技的不断发展,促使各国对武器装备的性能提出了更高的要求。
由于军用新材料能够满足武器材料强韧化、轻量化、多功能化和高效化的发展要求,促使军工新材料的研究十分繁荣。
本文主要综述了国内外军用结构新材料和功能新材料的研究进展,并对未来军用新材料的研究趋势进行了总结。
关键词:军用新材料,钛合金,高强度钢,纳米隐身材料,磁性材料1 前沿新材料是指那些新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料。
新材料的研制、开发与应用不仅构成对高技术发展的推动力,而且也成为衡量一个国家科技水品的高低的重要标志。
因此,新材料是技术革命与创新的基石,是社会现代化的先导。
现代高新技术对新材料的依赖越来越多,这使得发达国家和发展中国家都争相将新材料列为高新技术优先发展的领域和关键技术,各国都采取各种措施,力争抢占新材料技术的“制高点”[1]。
新材料的出现和应用又为国防安全提供了保证。
国防科一直都是高、精、尖技术的集合,新材料是高技术的先导和基础。
纳米材料出现使微型武器出现在战场,先进高分子材料出现使洲际导弹的出现成为可能,新型锂离子电池材料的出现让“无人机”出现在人们的视野,而非晶软磁合金材料大大提高了一些精密武器的工作环境。
由此可见,新材料也是军事工业发展的重要促进力量,是新型武器装备的物质基础, 也是当今世界军事领域的关键技术。
所以,对新材料在军工方面的研究现状总结和发展趋势的展望,对促进我国军事工业的发展有重大意义。
2 军用结构材料军用新材料按材料性能和用途可分为结构材料和功能材料两大类, 主要应用于航空工业、航天工业、兵器工业和船舰工业中。
结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀和抗辐射等性能要求, 目前在军事领域应用的结构材料主要有以下几类。
2.1 先进金属结构材料2.1.1 变形镁合金变形镁合金有很高的比强度、比刚度和塑性,是航空航天领域中最有前途的金属结构材料之一,座舱架、吸气管、导弹舱段、壁板、蒙皮、直升机上机闸等大都采用镁理合金制件。
钛铜合金的用途
钛铜合金的用途一、引言钛铜合金是一种重要的金属材料,具有优异的力学性能、耐腐蚀性能和高温稳定性能,因此在多个领域都得到广泛应用。
本文将从航空航天、海洋工程、医疗器械等多个方面详细介绍钛铜合金的用途。
二、航空航天领域1.发动机部件钛铜合金具有优异的高温强度和耐腐蚀性能,因此在航空发动机部件中得到广泛应用。
例如,钛铜合金可以用于制造涡轮叶片、涡轮盘、涡轮壳体等高温部件。
2.结构件钛铜合金还可以用于制造飞机结构件,如机身外壳、座椅支架等。
这是因为钛铜合金具有较高的强度和刚度,在保证安全性的前提下可以减轻飞机自重,提高飞行效率。
3.导弹零部件在导弹技术中,由于导弹在飞行过程中需要经受高速飞行和剧烈振动等极端环境,因此需要材料具有高强度、高韧性和耐腐蚀性等特点。
钛铜合金正是符合这些要求的材料之一,可以用于制造导弹零部件。
三、海洋工程领域1.船舶结构件钛铜合金在海水中具有较好的耐腐蚀性能,因此可以用于制造船舶结构件,如船体、甲板等。
与传统的钢铁材料相比,钛铜合金在重量和强度方面都具有优势。
2.深海采矿设备深海采矿是一项具有挑战性的技术活动,需要使用特殊的材料来承受深海环境下的高压、低温和强腐蚀性。
钛铜合金由于其良好的耐腐蚀性能和高强度等特点,可以用于制造深海采矿设备。
四、医疗器械领域1.人工关节人工关节是一种常见的医疗器械,用于替代因关节退化而失去功能的人体关节。
钛铜合金由于其生物相容性良好、轻量化和高强度等特点,可以用于制造人工关节。
2.牙科种植体钛铜合金还可以用于制造牙科种植体,用于替代因牙齿脱落而失去的功能。
钛铜合金由于其生物相容性良好、抗腐蚀性能强等特点,可以使种植体更加耐久、稳定。
五、结论综上所述,钛铜合金是一种重要的金属材料,在航空航天、海洋工程、医疗器械等多个领域都得到广泛应用。
随着科技的不断发展和应用领域的不断扩大,钛铜合金的用途也将越来越广泛。
新材料在军事工业中的应用与发展
新材料在军事工业中的应用与发展合作单位-西南证券研发中心王锋一前言新材料,又称先进材料(Advanced Materials),是指新近研究成功的和正在研制中的具有优异特性和功能,能满足高技术需求的新型材料。
人类历史的发展表明,材料是社会发展的物质基础和先导,而新材料则是社会进步的里程碑。
材料技术一直是世界各国科技发展规划之中的一个十分重要的领域,它与信息技术、生物技术、能源技术一起,被公认为是当今社会及今后相当长时间内总揽人类全局的高技术。
材料高技术还是支撑当今人类文明的现代工业关键技术,也是一个国家国防力量最重要的物质基础。
国防工业往往是新材料技术成果的优先使用者,新材料技术的研究和开发对国防工业和武器装备的发展起着决定性的作用。
二军用新材料的战略意义军用新材料是新一代武器装备的物质基础,也是当今世界军事领域的关键技术。
而军用新材料技术则是用于军事领域的新材料技术,是现代精良武器装备的关键,是军用高技术的重要组成部分。
世界各国对军用新材料技术的发展给予了高度重视,加速发展军用新材料技术是保持军事领先的重要前提。
三军用新材料的现状与发展军用新材料按其用途可分为结构材料和功能材料两大类,主要应用于航空工业、航天工业、兵器工业和船舰工业中。
1军用结构材料1.1铝合金铝合金一直是军事工业中应用最广泛的金属结构材料。
铝合金具有密度低、强度高、加工性能好等特点,作为结构材料,因其加工性能优良,可制成各种截面的型材、管材、高筋板材等,以充分发挥材料的潜力,提高构件刚、强度。
所以,铝合金是武器轻量化首选的轻质结构材料。
铝合金在航空工业中主要用于制造飞机的蒙皮、隔框、长梁和珩条等;在航天工业中,铝合金是运载火箭和宇宙飞行器结构件的重要材料,在兵器领域,铝合金已成功地用于步兵战车和装甲运输车上,最近研制的榴弹炮炮架也大量采用了新型铝合金材料。
近年来,铝合金在航空航天业中的用量有所减少,但它仍是军事工业中主要的结构材料之一。
8钛合金在飞行器制造中的应用1
材、轧制型材和薄板等半成品。设计此类疲劳危险的结构部件,要
求选用高比强度,最大断裂韧性和最小裂纹扩展速率的材料。钛合
金可满足要求,方法是对不同半成品采用不同的变形加工和热处理,
形成必需的冶金组织;针对钛合金的所有特点,研究制订出钛合金
零部件的加工工艺。
8
结构的重量效率是主要的质量指标之一。改 进半成品及决定结构件采用何种连接,对提高结构 重量总效率起着十分重要的作用。这不仅取决于设 计任务书,还取决于结构材料的工艺性能。对两块 壁板的等寿命对接结构分析得知,焊接接头具有最 高的重量效益,且电子束焊接优于其它焊接,因此 选择钛合金制造飞机结构的主要要求之一是合金本 身要有良好的可焊性。而钛合金Ti-6Al-4V就具有 良好的可焊性。
9
从技术和质量上考虑,飞行器制造工业都是金属钛 的最大用户,从板、管材到铸件、锻件,消耗钛加工 材达60%以上。在1980年前,民用机与军用机都想在 机体上采用钛制部件,但因成本问题而受到限制。然 而燃料费在美国各主要航空公司的经营成本中所占的 比 例 自 1970 年 以 来 一 直 在 上 升 ( 1970 年 占 12% , 1980年占28%,1990年占31%),从而推动了具有 高比强度的钛部件在飞机上的广泛应用。因使用钛部 件而使初期投资增加的部分,可因节省航运费和维修 费而完全抵消。加上定期客机效率的改善,使得波音 公司投资数十亿美元,开发了节能效率好的757型和 767型客机。
波音 727
1.8
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5.5
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4.5
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协和
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“化学与国防”课程论文
授课学期2013 学年至2014 学年
第一学期
学院化学与药学学院
专业应用化学
学号************
姓名韦利娜
任课教师刘延成
交稿日期
成绩
阅读教师签名
日期
广西师范大学学工部(处)制
钛合金在国防工业上的应用
学院:化学与药学学院专业:应用化学姓名:韦利娜学号:201110901084
摘要:钛合金在国防高技术和武器装备的发展中占有极为重要的地位。
它能降低军用飞机的重量,改善机动性能从而极大地提高其战斗力和生存能力;提高航空发动机的推重比;提高舰船搜索、发现、跟踪和反监护能力以及减轻武器重量,延长使用寿命。
正因如此,世界各军事强国在其先进的战机、导弹、核潜艇、兵器等武器装备上都大量使用钛合金,并有逐步增加的趋势。
此外,钛合金有很好的应用前景。
关键词:钛合金、特点、国防、应用
一、钛合金的特点
(一)钛元素的发现
钛元素发现于1789年,1908年挪威和美国开始用硫酸法生产钛白,1910年在试验室中第一次用钠法制得海绵钛,1948年美国杜邦公司(DUPONT)才用镁法成吨生产海绵钛,这标志着海绵钛即钛工业化生产的开始。
反应过程如下:
TiO2+Cl2 →TiCl4
TiCl4+Mg →Ti
可见钛材生产过程中涉及剧毒化学介质氯气(二战中的化学武器)和贵金属镁,而且反应过程需要大量的能量,这就是钛材昂贵的原因。
这个过程冶炼出来的钛材还不能用于生产,因为它还是多孔疏松状的,形似海绵,称为海绵钛,海绵钛将被置于真空自耗电弧炉中冶炼出钛锭,用于板材、棒、管子及其他形式钛材的生产。
(二)钛合金的特性
钛合金具有很多优良性能,钛的比重为4.5g/cm3,仅为普通结构钢的56%,而其具有钛合金的强度高,很好的耐热和耐低温性能能在550℃高温下和零下250℃低温下长期工作而保持性能不变,很好的抗腐蚀能力,把钛合金放在海水中泡上几年,仍能保持光亮。
此外,钛的导热系数小、无磁性,某些钛合金还具有超导性能、记忆性能和贮氢性能等功能。
正因这些优点,钛金属被称为“太空金属”、“海洋金属”以及21世纪最有发展前景、继钢铁、铝之后的第三金属。
目前,钛金属的造价昂贵,使用最多的是航空航天、舰船、兵器等军事工业部门,以用于国防[1]。
二、钛合金的应用
自20世纪50年代以来,钛及钛合金的发展已经历了半个多世纪的历程,钛合金的种类已从1954年的Ti-6Al-4V合金[2]发展到数百种。
因为具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点,钛合金被广泛用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、医药卫生以及其他日常生活领域。
世界上的许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性,并相继对其进行了研究开发,得到了实际应用[2,3]。
近年来,世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展,海绵钛、变形钛合金和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平,在航空航天领域、舰艇及兵器等军品制造中的应用日益广泛,在汽车、化学和能源等行业也有着巨大的应用潜力。
(一)钛合金在航空航天上的应用
一种新金属或合金的开发和利用往往由科学的进步而产生。
航空航宇的飞速发展,促进了钛合金的研发。
由于航空航宇要求使用的材料具有强度高、耐高温、耐腐蚀,且成型性和加工性能好等特点,此外同时也会采取特殊表面处理技术其强度和硬度。
从20世纪50年代开始,钛合金在航空航天领域中得到了迅速的发展。
该应用主要是利用了钛合金优异的综合力学性能、低密度已及良好的耐蚀性,比如航3空构架要求高抗拉强度并结合有良好的疲劳强度和断裂韧性。
而钛合金的优异的高温抗拉强度、蠕变强度和高温稳定性也使之被应用于喷气式发动机上。
钛合金是当代飞机和发动机的主要结构材料之一, 应用它可以减轻飞机的重量, 提高结构效率。
太空飞行器的有效载荷相对飞机较小,因此其结构的减重就显得更为重要。
钛合金已在最早的阿波罗和水星计划中得到了应用,燃料箱和卫星舱体等都是钛合金的典型应用。
钛合金质量轻、强度高、与燃料的长期化学稳定性好,因而比高强度钢更有优势。
如Ti-3Al-2.5V 合金是作为低温应用而研制的,在太空的深冷条件下仍有良好的韧性和塑性。
目前钛合金在航天航空的的应用材料有:钛6Al2Sn强化钛合金—紧固件、导向装置、重要结构、钛4AlMo1V 钛合金—飞机骨架、钛Sn5Zr1Mo钛合金—起落架、飞机承重架、紧固件;钛合金1M1315—火箭机盘、导弹基座构件、钛合金1M155—导弹动力叶片套、钛合金T-A6V—飞船主用材料等。
(二)钛合金在陆军业上的应用
我国已经研制成功了83-1型和83-2型两种迫击炮。
83-1型82迫击炮广泛采用了钛合金,把全炮重量降低到18.1公斤,极其方便班、排这样的小单位的袭扰战的开展。
钛A7D
—新型装甲车辆力学分析锻件钛A6Z5W—反坦克火箭(导弹),地空导弹罩等抗蠕变性要求高的部件。
钛1M1551—某装甲车辆火力高速旋转部件。
(三)钛合金在海军业上的应用
在此以俄罗斯海军用钛情况来说明,几十年来,俄罗斯在核潜艇、水面舰船、常规潜艇、航母、深潜器中都大量采用了钛合金结构,其主要舰船都经过了北极、南极、赤道海域、太平洋、印度洋、大西洋的全球海域航行,解决了设计许用应力、安全系数选取、合金系研究、腐蚀、抗爆冲击、断裂及疲劳等问题,以及加工工艺特别是焊接工艺问题等一系列的研究、实船建造运行及维护等重大关键问题,并集聚了一批经验丰富的专家以及可供工程应用的实验手段及试验装置[4]。
俄罗斯将钛合金用于舰船的核动力装置(NPP)、舰船管系、声纳系统、热交换器等。
俄罗斯海军用钛合金都采用α钛合金,利用其特性有利于消除腐蚀裂纹产生的可能性。
合金范围由[Al]当量值来确定。
LT41钛合金—舰船大面积蒙皮3.7114钛合金—可焊性优良,成型性好适合各种水密隔层,钛V13CA钛合金—蜂窝状舰身,承重框架。
钛合金在舰船上使用是很有前途的。
这跟钛合金的强度、韧性有关系,还有就是耐腐蚀性,海水中的钛是极其稳定的,基本上可以认为船体是不会腐蚀的,这样既可以减少维护的费用,也可以减轻船体的重量。
三、我国国防工业使用钛的情况
我国的钛工业同样是为航空而兴起的,我国在上世纪80年代确定了大力推广钛材民用的方针,国家又适时地采取了扶持的政策,钛工业才走上了稳定发展的道路。
近年来,我国飞机制造业和造船业这两个领域发展很快,不断有新型飞机量产,在研的项目也很多,估计这两个领域的用钛量将会大幅增加,而且也有报道说明我们的F10上也使用了较多的钛合金,前段时间还有网友在铁血网站上贴出了我国新型的钛合金发动机罩和强5战机的机翼钛合金连接件的图片。
可见我国在钛合金使用上面早已成熟,假以时日,我们的钛合金的应用也能让航空航天工业飞跃。
在航天领域,中国第一台大型全钛紫外太空望远镜也已经制造并实验完毕,钛合金在太空领域的应用前途光明。
但目前我国钛业的规模和钛材的产量与世界发达国家还有很大的差距,在民用工业上钛的用量也还较小,其原因是钛金属材料的优越性还没有被广泛认识,再加上钛材料昂贵的价格使很多企业不能承受,直接影响了钛材料的推广使用。
要使我国的钛工业得到高速发展,必须大力宣传和推广使用钛金属材料,使钛金属材料的优越性得到充分的应用。
四、钛合金的发展前景
目前,钛合金材料主要的应用领域是航空航天等军事工业部门,开发新的应用领域,特别是在汽车、火车、磁浮列车、钛自行车、高楼外墙装饰等民用领域的应用前景十分广阔。
近年来国内外结构钛合金、高温钛合金、耐蚀钛合金、高强钛合金、低温钛合金等均取得了很大的进展,一些合金也得到了实际的应用。
但是,总的来看,钛合金研究的多、应用的少的现象仍然严重,另外钛合金的高成本也限制了钛合金更加广泛的应用。
根据国内外钛合金的研究和开发的现状,钛合金将来的发展前景是:
(1)通过设备和工艺改进,改善现有钛合金的使用性能,扩大应用范围。
(2)大力发展民用钛合金,如汽车用低成本钛合金,生物钛合金等。
(3)采用先进的熔炼加工技术和设备,以提高生产效率,降低生产成本。
(4)开发更先进的钛合金制备技术和钛的新产品。
(5)采用提高材料利用率的净成型技术。
五、结语
综上所述,钛合金因其优良的性能在航空航天和其他领域有着广泛的应用前景,但也受其加工效率和生产成本的制约。
钛的冶炼技术一旦有所突破,其价格也将明显降低。
随着钛合金的开发研制、钛材品种的增多及价格的降低,钛在民用工业中的应用将成倍增加,特别是在造船、汽车制造、化工、电子、海洋开海水淡化、地热发电、排污防腐等民用领域将获得广泛的应用。
随着钛合金的开发研制,钛材品种的不断增多,其在民用工业中的应用将成倍增加。
与此同时,市场的需求的增长也将促进钛工业与钛合金加工技术的发展。
参考文献:
[1] 黄晓艳,刘波,李雪《钛合金在军事上的应用》.
[2] 陈国琳,吴鹏炜,冷文军等《钛合金的发展现状及应用前景.舰船科学技术》.[J].2009.31(12):110.
[3] 訾群《钛合金研究新进展及应用现状钛工业进展》[J].2008,25(2):23.
[4] 蒋成禹,徐济进,严铿,赵勇《俄罗斯海军用钛情况及我们的思考》.。