鈦合金應(yīng)用

1、鈦合金應(yīng)用鈦及其合金由于性能優(yōu)越，在越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用，簡單介紹如下：1、在濕法冶金工業(yè)中的應(yīng)用鈦作為一種新興的耐蝕材料，在我國的冶金行業(yè)，特別是濕法冶金行業(yè)中應(yīng)用不過20多年，卻獲得了極大成功，并取得了顯著的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益。從七十年代初，云南冶煉廠、上海冶煉廠、葫蘆島鋅廠等有色冶金行業(yè)率先在電解銅、電解鎳及鉛鋅冶煉中使用鈦材，解決了嚴(yán)重困擾企業(yè)生產(chǎn)及發(fā)展的腐蝕問題，鈦及鈦設(shè)備在這些企業(yè)成功的應(yīng)用，也大大地促進(jìn)了我國鈦工業(yè)民用

2、推廣的使用。自80年代后，國內(nèi)許多濕法冶金企業(yè)都開始在技術(shù)改造中選用鈦材。金川有色金屬公司、沈陽冶煉廠、銅陵有色金屬公司、大冶有色金屬公司等企業(yè)近十年來的用鈦量高達(dá)上百噸，這些新技術(shù)、新裝備的使用，使我國有色濕法冶金行業(yè)的裝備更接近世界先進(jìn)水平。鈦作為電銅、電鎳行業(yè)中種板應(yīng)用的主要優(yōu)點是：（1）鈦表面的氧化膜保護(hù)了鈦不被電解液腐蝕，且又不污染電解液。（2）剝離極其容易，減輕了勞動強(qiáng)度。（3）成品率提高了30%以上。（4）電銅結(jié)晶組織致密

3、，表面光滑。（5）不易斷路燒板。（6）.使用壽命超過30年。2、在航空、航天中的應(yīng)用鈦及其合金的比強(qiáng)度（強(qiáng)度與重量比）在金屬結(jié)構(gòu)材料中是很高的，它的強(qiáng)度與鋼材相當(dāng)，但其重量僅為鋼材的57%。另外，鈦及其合金的耐熱性很強(qiáng)，在500℃的大氣中仍能保持良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，短時間工作溫度甚至還可更高些。而鋁在150℃、不銹鋼在310℃就失去原有的機(jī)械性能。當(dāng)飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭高速飛行時，其發(fā)動機(jī)和表面溫度相當(dāng)高，鋁合金已不能勝任，這時采用鈦合金是

4、十分合適的。正是由于鈦及其合金具有強(qiáng)度大、重量輕、耐熱性強(qiáng)的綜合優(yōu)良性能，在飛機(jī)制造中用它來代替其它金屬時，不僅可以延長飛機(jī)使用壽命，而且可以減輕其重量，從而大大提高其飛行性能。所以，鈦是航空工業(yè)和宇宙工業(yè)中最有前途的結(jié)構(gòu)材料之一。鈦及其合金在航空工業(yè)中主要用于制造飛機(jī)發(fā)動機(jī)和機(jī)身。一般而言，馬赫數(shù)小于2的飛機(jī)，其發(fā)動機(jī)使用一部分鈦及其合金，機(jī)身一般用鋁合金。馬赫數(shù)等于2的飛機(jī)，其發(fā)動機(jī)用鈦量增加，其機(jī)身部分需用鈦。對于馬赫數(shù)大于3.5

5、的飛機(jī)，其發(fā)動機(jī)入口溫度已很氯氣產(chǎn)量和質(zhì)量，而且還嚴(yán)重地污染了環(huán)境。耐高溫濕氯氣腐蝕的鈦制冷卻器投入生產(chǎn)，改變了氯堿工業(yè)中制取氯的生產(chǎn)面貌。鈦在高溫濕氯氣的環(huán)境中極耐腐蝕，鈦在常溫時的氯水中，腐蝕速率為0.000565mma；在80℃時的氯水中，鈦的腐蝕速率為0.00431mma；在含95%濕氯氣中，常溫下鈦的腐蝕速率為0.00096mma。許多氯堿廠使用了鈦制濕氯氣冷卻器后，有的使用了將近20年，至今仍然完好無損。（2）純堿工業(yè)純堿是

6、最基本的化工原料之一。純堿生產(chǎn)過程中，氣體介質(zhì)多為NH3和CO2液體介質(zhì)多為NaCl、NH4Cl、NH4HCO3和Cl濃度較高的溶液，使用碳鋼、鑄鐵材質(zhì)進(jìn)行碳酸化反應(yīng)的碳化塔小管、熱母液冷卻器、冷卻器、結(jié)晶外冷器等主體設(shè)備，均腐蝕泄漏嚴(yán)重，使用壽命不超過三年。19751977年，天津堿廠和大連化學(xué)工業(yè)公司建廠進(jìn)行了鈦應(yīng)用示范工作，碳化塔冷卻管Φ632mm、鈦平板換熱器、鈦外冷器、鈦泵、CO2透平壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子、Ti6Al4V合金葉輪等的應(yīng)用

7、效果都很好，這為全行業(yè)進(jìn)行用鈦技術(shù)改造和新建三個年產(chǎn)60萬噸純堿廠起到了樣板作用。例如：某純堿廠蒸餾塔頂部氨冷凝器應(yīng)用純鈦管代替鑄鐵管。氨冷凝器是純堿生產(chǎn)過程中，將蒸餾塔蒸出的氨氣進(jìn)行冷凝的設(shè)備，它由兩個鑄鐵冷卻箱組成，每個箱的直徑2.5m，高1.2m，箱內(nèi)原裝有Φ6362986mm鑄鐵小管214根，兩個箱共428根。管內(nèi)外均用熱固性酚醛清漆防腐，管外介質(zhì)為NH3、CO2、H2O蒸氣，溫度95℃左右。管內(nèi)走NH4Cl母液，與管外介質(zhì)進(jìn)行

8、換熱，此條件使鑄鐵管腐蝕嚴(yán)重，使用一年即有部分管子腐蝕穿孔，2年已腐蝕損壞嚴(yán)重，停止使用。為解決氨冷凝器內(nèi)鑄鐵管嚴(yán)重腐蝕問題，將鑄鐵管全部替換為TA2鈦管，規(guī)格為Φ6023010mm，鈦管管端與鑄鐵花板間用O型橡膠圈密封。這是我國純堿工業(yè)第一臺蒸餾塔的冷卻小管采用純鈦管。投產(chǎn)使用二年多，曾抽管進(jìn)行宏觀檢查，未發(fā)現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，預(yù)計使用壽命可達(dá)20年以上，可比鑄鐵管延長10倍。由于鈦管耐腐蝕，傳熱效率保持良好（鑄鐵管在3年一個大修期間，其傳熱

9、效率前期好，中期差，后期就失效），管內(nèi)NH4Cl母液預(yù)熱回收熱量，提高母液進(jìn)入蒸餾塔的溫度，可節(jié)約大量蒸汽，經(jīng)濟(jì)效益明顯。5、在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用鈦作為一種新興的材料，在我國的制藥工業(yè)、醫(yī)療器械、人體植入物等領(lǐng)域的開發(fā)、使用不過近二十年的歷史，卻獲得了極大的成功，并縮短了我國與世界先進(jìn)國家的差距。從七十年代以來，東北制藥總廠、山東新華制藥廠、武漢制藥廠率先在阿斯匹林、安乃近、咖啡因等產(chǎn)品生產(chǎn)中使用鈦設(shè)備，不僅解決了嚴(yán)重困擾企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的