Titanyum alaşımının gemilerdeki ana uygulama alanları arasında basınca dayanıklı kabuklar, deniz suyu boru hattı sistemleri, ısı eşanjörleri, soğutucular, çeşitli boru bağlantıları, motor bileşenleri, kaldırma cihazları ve fırlatma cihazları yer alır. Rusya ve Amerika Birleşik Devletleri, gemiler için titanyum alaşımları üzerine araştırma yapan ilk ülkeler oldu ve gemiler için kendi titanyum alaşımı sistemlerini oluşturdular. Rusya, gemiler için titanyum alaşımlarının farklı dayanım seviyelerine sahip gemiler için titanyumun geliştirilmesi ve pratik uygulanmasında dünyada ön sıralarda yer almakta ve bu titanyum alaşımlarını kullanımlarına göre sınıflandırmıştır. Şu anda tüm titanyum denizaltılara sahip tek ülkedir. Çin, 1960'larda gemiler için titanyum alaşımları geliştirmeye başladı ve şimdi 320-1250 MPa mukavemet aralığına sahip gemiler için bir dizi titanyum alaşımı oluşturdu. Ana kaliteler TA2 ve Ti31 gibi düşük mukavemetli alaşımları, Ti70, Ti75 ve Ti91 gibi orta mukavemetli alaşımları ve TC4, Ti80, TC11, Ti62A, Ti-B19 ve Ti-B25 gibi yüksek-mukavemetli alaşımları içerir. Alaşım türleri açısından bakıldığında, gemiler için düşük mukavemetli ve orta mukavemetli titanyum alaşımları genellikle alfa ve alfaya yakın titanyum alaşımları iken, gemiler için yüksek-mukavemetli titanyum alaşımları alfa+beta veya betaya yakın titanyum alaşımlarıdır. Düşük mukavemetli titanyum alaşımı, yüksek plastiklik ve iyi kaynaklanabilirlik özelliklerine sahiptir; bu, ince duvarlı tüpler halinde işlenmesini kolaylaştırır ve çeşitli ısı eşanjörlerinin, soğutucuların ve diğer boru malzemelerinin hazırlanmasına uygundur; Orta mukavemetli titanyum alaşımı iyi bir kapsamlı performans uyumuna sahiptir ve büyük kalın kesitli bileşenler, deniz boru hatları vb. için uygundur; Yüksek mukavemetli titanyum alaşımı, yüksek mukavemet ve düşük plastisite özelliklerine sahiptir ve basınca dayanıklı kabuklar, yüksek basınçlı kaplar, özel gemi bileşenleri vb. için uygundur.
Sıradan deniz titanyum alaşımlı yapı bileşenleri için, malzeme mukavemeti ve tokluğu, stres korozyonu kırılma tokluğu, kaynaklanabilirlik vb. özelliklerin uyumu göz önüne alındığında, malzemenin mukavemet seviyesi çok yüksek olmamalıdır ve mümkün olduğunca olgun alfaya yakın titanyum alaşımları seçilmelidir. Ancak özel mukavemet gereksinimleri olan yapısal bileşenler için yüksek-mukavemetli titanyum alaşımlarının seçilmesi gerekir. Denizcilik ekipmanlarının koyu maviye doğru gelişmesiyle birlikte, derin-deniz denizaltıları ve derin uzay istasyonları gibi basınca dayanıklı yapılarda kullanılan titanyum malzemelerin performansına yönelik daha yüksek gereksinimler ortaya konmuş ve denizcilikte kullanıma yönelik yüksek-mukavemetli titanyum alaşımlarının geliştirilmesi teşvik edilmiştir. Malzemelerin mukavemetinin arttırılması, bileşenlerin kesit kalınlığını-ve basınca dayanıklı yapıların ağırlığını azaltabilir. Bununla birlikte, mukavemetin arttırılması çoğu zaman malzemelerin sağlamlığından fedakarlık etmektedir. Bu nedenle, iyi bir tokluğa sahip olurken yüksek mukavemeti korumak, gemilerde yüksek mukavemetli titanyum alaşımlarının uygulanmasının anahtarıdır. Yüksek mukavemetli ve tokluklu titanyum alaşımları, son yıllarda çeşitli araştırma enstitüleri ve titanyum işletmeleri için de bir araştırma merkezi haline geldi. Araştırma yaklaşımı iki açıdan yürütülmektedir. Bir yandan, büyük ulusal projelerin acil ihtiyaçlarına yanıt olarak tasarım birimleri daha olgun titanyum alaşımlı malzemeleri seçme eğilimindedir. Alaşım bileşimini ve bileşen hazırlama sürecini optimize ederek malzemelerin performans potansiyeli keşfedilebilir ve alaşımların mukavemet tokluğu eşleşmesi iyileştirilebilir. Birçok çalışma olgun TC4 ve Ti80 alaşımlarının tasarımını optimize etmeye odaklanmıştır. Öte yandan, denizcilik mühendisliği için yeni türde yüksek-dayanımlı ve tok titanyum alaşımları geliştirmek için havacılık alanında yüksek-dayanımlı ve tok titanyum alaşımları geliştirme konseptinden yararlanıyoruz.
13. Beş Yıllık Plan döneminde, Kuzeybatı Demir Dışı Metaller Araştırma Enstitüsü (Kuzeybatı Enstitüsü), alaşımın yüksek mukavemetini korurken tokluğunu artırmayı amaçlayan Ti80 alaşımına dayalı alaşım bileşimi optimizasyon tasarımı üzerine araştırma yaptı. - kararlı elementlerin, - kararlı elementlerin ve ara yer elementlerinin Ti80 alaşımının mukavemeti ve tokluğu üzerindeki etkisi, Yu Rui teorisi hesaplamaları ve deneylerinin bir kombinasyonu kullanılarak sistematik olarak incelenmiştir. Alaşımın mukavemeti ve tokluğu üzerindeki element etkisinin mikro mekanizması, Yu Rui teorisi hesaplamaları yoluyla ortaya çıkarıldı. Mo ve Nb elementlerinin eklenmesinden sonra Ti-6Al alaşımının mukavemet ve tokluğunda meydana gelen değişiklikler üzerine derinlemesine bir araştırma yapıldı. Mo ve Nb elementlerinin, alaşımın oda sıcaklığındaki çekme özellikleri üzerinde çok az etkiye sahip olduğu ancak alaşımın darbe tokluğunu önemli ölçüde artırabildiği bulunmuştur. Bu esas olarak mikro yapıdaki faz bileşimini değiştiren stabilize edici elemanların eklenmesine, darbe yükü altında daha fazla dislokasyon ve deformasyon ikizini harekete geçirmesine, daha fazla darbe yükü tüketmesine, dolayısıyla alaşımın çatlak yayılmasına direnme yeteneğini geliştirmesine ve daha yüksek darbe performansı elde etmesine atfedilir. Farklı mikro yapıya sahip Ti80 alaşım çubuklarının darbe performansına O elementi içeriğinin etkisi incelenmiş ve darbe performansının alaşımdaki O elementi içeriğine daha duyarlı olduğu tespit edilmiştir. Her bir elemanın içeriği ve ısıl işlem sistemi ayarlanarak, Ti80 alaşımının tavlanmış durumda en iyi mukavemet ve tokluk uyumuna sahip olduğu bulunmuştur. Mikro yapısı, Şekil 1'de gösterildiği gibi eş eksenli birincil alfa fazı ve beta geçiş fazından oluşan iki modlu bir yapıdır.
Şekil 2, O içeriğinin çift mikro yapılı Ti80 alaşımının akma dayanımı ve darbe enerjisi üzerindeki etkisini göstermektedir. O içeriği %0,1 (kütle fraksiyonu) olduğunda, alaşımın akma dayanımının 800 MPa'ya ve darbe enerjisinin 72 J'ye (test standardı GB/T229-2020) ulaşabileceği sonucuna varılabilir. Derin deniz denizaltısının basınca dayanıklı kabuğu,-derin deniz ekipmanında kullanılan yüksek-dayanıklı ve sert titanyum alaşımının tipik bir temsilcisidir ve dalgıcın dalış derinliği, malzemenin özgül gücüyle yakından ilişkilidir. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki Alvin denizaltısı, basınca dayanıklı kabuk malzemesini çelikten titanyuma değiştirerek maksimum dalış derinliğini 1868'den 4500 metreye çıkardı. Titanyum alaşımı ile yapılan modifikasyon sonrasında tasarım derinliği 6000 metreye çıkarıldı. Çeşitli ülkelerde derin deniz denizaltıları için basınca dayanıklı kabukların malzeme seçimine bakıldığında, titanyum malzemelerin ana kalitelerinin Ti-6Al-4V (TC4) ve Ti-6Al-4VELI (TC4ELI) olduğu ve bu iki alaşımdan yapılmış üç kişilik bir denizaltının dalış derinliğinin 7000 metreden fazla olmadığı görülebilir. 2017 yılında Çin, TC4ELI alaşımlı insanlı küresel mermiyi ve Ti80 alaşımlı insanlı küresel mermiyi bağımsız olarak geliştirdi ve başarıyla inşa etti ve TC4ELI insanlı küresel mermiyi, maksimum dalış derinliği 7000 metreyi aşmayacak şekilde Deep Sea Warrior denizaltısına başarıyla yerleştirdi. Kavun yaprağı şeklindeki ve Rusya'dan ithal edilen TC4ELI insanlı küresel merminin maksimum dalış derinliği 7000 metredir. Ti62A alaşımından yapılmış "Striver" 3 kişilik dalgıç, 10909 m dalış derinliğine ulaşabilir. Alaşım, Çin Bilimler Akademisi Metaller Enstitüsü ve Baoji Titanyum Endüstrisi Co., Ltd. tarafından ortaklaşa geliştirilen, yüksek mukavemetli ve yüksek tokluğa sahip, hasara dayanıklı bir titanyum alaşımıdır. Bu alaşımın gücü, iyi tokluk ve kaynaklanabilirliği korurken, TC4 alaşımına kıyasla büyük ölçüde iyileştirilmiştir.
Jiti Industry Co., Ltd. ve diğer birimler, Ti62A alaşımı üzerinde performans optimizasyon araştırması yapmış ve Ti542222 titanyum alaşımını geliştirmiştir. Bu titanyum alaşımının akma mukavemeti indeksi 1000MPa'dır ve darbe enerjisi 40J'dir. Çift tavlama işleminden sonra en iyi mukavemet plastisite tokluk uyumuna sahiptir.
İlgili ulusal projelerin desteğiyle, Northwest Institute ve China Shipbuilding Industry Corporation'ın (CSIC) 725. Araştırma Enstitüsü, 800900 ve 1000MPa akma dayanımına sahip titanyum alaşımlarını başarıyla geliştirdi. Northwest Institute bağımsız olarak yüksek-mukavemetli - tipi titanyum alaşımı Ti-B25'i geliştirmiştir; bu alaşım, yüksek mukavemet ve iyi soğuk çalışma performansı özelliklerine sahiptir ve gemi iletişim sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çin Bilimler Akademisi Metal Enstitüsü, okyanus mühendisliğinde kullanılan titanyum için 1000 ve 1200MPa yüksek-mukavemetli ve yüksek tokluklu titanyum alaşımları geliştirdi ve Abyss yerinde bilimsel deney istasyonu ve Abyss planörü için küçük gruplar halinde, temel olarak Ti64 alaşımının yerini alan titanyum alaşımlı kabuklar hazırladı.
Son yıllarda Çin, derin deniz ekipmanı imalatına da eklemeli üretim teknolojisini- dahil etti. Çin Gemi İnşa Sanayi Şirketi Fenxi Heavy Industry Co., Ltd., Xi'an Bolite ile birlikte, titanyum alaşımlı pervaneler, içi boş kabuklar vb. üretmek için deneme amaçlı lazer eritme biriktirme (LMD) teknolojisini kullanmıştır. Çin Bilimler Akademisi Metaller Enstitüsü, Şanghay Bilim ve Teknoloji Üniversitesi ile birlikte, eklemeli üretim ve toz sıcak izostatik presleme süreçlerini kullanarak çeşitli derin-deniz mühendisliği titanyum alaşımı bileşenleri geliştirmiştir. Yüksek aşırı soğutma bileşimi ve yüksek-mukavemetli titanyum alaşımlarının güçlendirme ve sertleştirme yöntemine dayalı tasarım fikrine dayanarak, katkı maddeleri ile üretilen titanyum alaşımlarının mükemmel mukavemet, plastik uyum ve mekanik özellik izotropisi elde etmesini sağlayan, eklemeli imalat işlemlerine uygun, zayıf dokulu, eşeksenli kristal titanyum alaşımı bileşim sistemi geliştirildi.
14. Beş Yıllık Plan döneminde, Northwest Institute, Ulusal Anahtar Ar-Ge Programının "Derin Deniz Ekstrem Hizmet Ortamı için Yüksek Mukavemetli ve Sert Titanyum Alaşımlı Kompozisyonun Optimizasyonu ve Hazırlanması" alt projesine dayanarak, derin deniz ekipmanları için ultra yüksek mukavemetli titanyum alaşımı Ti1300G ve yüksek mukavemetli ve tok titanyum alaşımları Ti1300 ve Ti5321'e dayanan derin deniz ekipmanı katmanlı üretimi için yüksek mukavemetli ve tok titanyum alaşımı Ti5321G'yi geliştirdi. Ti1300G alaşımlı basınca dayanıklı kabuğun akma mukavemeti 1250MPa'ya, uzama %9'a eşit veya daha büyük, darbe enerjisi 24J'den büyük veya eşit ve kırılma dayanıklılığı 60MPa'ya eşit veya daha büyük · m1/2'ye ulaşabilir; Ti5321G alaşım katkı maddesiyle üretilen bileşenlerin akma mukavemeti 1050MPa'ya ulaşabilir ve uzama oranı %9'dan büyük veya ona eşittir. Derin deniz planörleri için basınca dayanıklı bir kabuk bileşeni, Ti1300G alaşımı kullanılarak hazırlandı ve bir derin deniz ROV itici pervanesi ve deneysel manipülatör kolu, Ti5321G alaşımı kullanılarak hazırlandı. Şu anda, basınca dayanıklı kabuk kurulumdan sonra test edilmeyi bekliyor ve ROV, Güney Çin Denizi'ndeki deniz denemelerini başarıyla geçti.
Fiyat Teklifi İste
E-posta:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
