Aplikace slitiny titanu v letectví a kosmonautice

Na počátku 20. století vynalezli lidé letadlo a od té doby začala nová éra lidského letectví. Prvním materiálem pro výrobu letadel bylo hlavně dřevo, ale bylo křehké, rozbitné a rychle se kazící. S aplikací letadel v první a druhé světové válce byly požadavky lidí na výkon letadel stále vyšší a vyšší, takže plasticita byla dobrá. „Vznikly letouny z hliníkové slitiny s vysokou pevností, snadným zpracováním a nižší hmotností, ale letadla z hliníkové slitiny mají nedostatky v tom, že nejsou odolná vůči vysokým teplotám a opotřebení. Za účelem vyřešení výše uvedených problémů vědci hledali kov, který by mohl nahradit hliníkovou slitinu pro výrobu koster letadel, a tak se titan dostal do zorného pole výrobců letadel.

Z vlastností titanu je patrné, že titan má nízkou hustotu, vysokou tepelnou a vytrvalostní pevnost, nízkou citlivost na šíření trhlin při vibračním a nárazovém zatížení a dobrou odolnost proti korozi. Pevnost titanu a jeho slitin je ekvivalentní pevnosti oceli, ale hmotnost je 57% oceli. Proto je trendem používat slitiny titanu k nahrazení slitin hliníku k výrobě letadel. V moderní výrobě letadel lidé obvykle používají letecké motory a skořepinové konstrukce. Vysokopevnostní titan a slitiny titanu nahrazují slitiny hliníku.

Titanium alloy Block applied in aerospace industry and civil industry

V současnosti má podíl letadel vyrobených převážně ze slitiny titanu v oblasti letectví drtivou výhodu, zejména americká vojenská letadla jsou většinou výrobky ze slitiny titanu. Například hypersonický průzkumný letoun SR-71. Hmotnost titanové slitiny v tomto letadle představovala 92% celkové hmotnosti letadla a slitina titanu B byla použita poprvé. Jako další příklad lze uvést, že stíhačka F-22 čtvrté generace v USA, vesmírná letadla a titan představovaly 50% až 60%. Kromě toho je podíl titanu v bombardérech F-14, F-15, F-18 Hornet, F-117 Nighthawk, B-1 a B-2 24%, 27%, 13%, 25%, 22 % a 26%. V hmotnostním složení nadzvukových letadel představuje množství použitého titanu více než 95%. Fakta prokázala, že je těžké vyvinout nadzvuková letadla bez použití slitin titanu, protože letadla vyrobená ze slitin titanu mohou snížit hmotnost přibližně o 5 tun ve srovnání se slitinami hliníku. Za předpokladu stejné kapacity pro cestující se rychlost letadla z titanové slitiny výrazně zvýšila. Kromě toho se při vývoji raket a dalších leteckých motorů zvyšuje podíl použitého titanu a zvyšuje se, což obvykle představuje 18% až 25% celkové hmotnosti. Podle výzkumu se polovina světové produkce titanu používá v leteckých motorech. Na kruhu.