سبائك التيتانيوم في هندسة الطيران والبحرية
يتميز سبيكة التيتانيوم المستخدمة في هندسة الطيران والبحرية بتسع خصائص.
تطبيق سبائك التيتانيوم في الطيران
تطبيق سبائك التيتانيوم في الهندسة البحرية
مقدمة المنتج
يُطلق على سبيكة التيتانيوم اسم "معدن الهواء" أو "معدن المحيط". تُستخدم على نطاق واسع في هندسة الطيران والبحرية مثل السفن والنفط البحري. تتميز سبيكة التيتانيوم في هندسة الطيران والبحرية بتسع خصائص.
1. كثافة أقل: يعتبر سبائك التيتانيوم في الطيران أحد المعادن الخفيفة الثلاثة الرئيسية "الألومنيوم والمغنيسيوم والتيتانيوم"، بكثافة 4.51 كجم/م3.
2. قوة أعلى، بما في ذلك قوة الشد، وقوة الزحف، وقوة التعب. وبالتوافق مع كثافة أقل، فإنه يقدم تفوقًا أكبر من حيث القوة النوعية. وهذا هو العامل الأساسي الذي يمكن أن يلعب فيه سبائك التيتانيوم في الهندسة البحرية دورًا مهمًا في الوزن الخفيف.
3. مقاومة ممتازة للتآكل. تعد مقاومة التآكل الممتازة لمياه البحر أحد هذه المزايا، كما هو موضح في الجدول التالي:
| التدفق(م/ث) | سبائك التيتانيوم TC4 | الفولاذ المقاوم للصدأ 1Cr28Ni9 | LF2 سبائك الألومنيوم المضادة للصدأ |
| 3.0 | 0 | 0.029 | 0.008 |
| 7.5 | 0 | 0.033 | 0.066 |
| 11.0 | 0 | 0.070 | 0.260 |
4. نطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل، تتراوح درجة حرارة تشغيل سبيكة التيتانيوم في الطيران من -269 درجة إلى أكثر من -600 درجة.
5. قدرة أكبر على التشوه المرن
6. مقاومة جيدة للصدمات: تتمتع سبائك التيتانيوم المستخدمة في الهندسة البحرية بمقاومة عالية للصدمات ومقاومة للذخيرة الحية، كما تتمتع بالقدرة على مقاومة الاصطدامات.
7. معامل تمدد أقل هذه الميزة مناسبة بشكل خاص لمتطلبات محطات الطاقة الجوية والبحرية للتحكم في التغيرات الأبعادية أثناء استخدام الأجزاء والمكونات.
8. غير مغناطيسي، ومناسب للاستخدام العادي لبعض طرق الكشف والاتصالات والتحكم في الطيران والسفن.
9. أداء أفضل للعملية
وعادة ما تتمتع بخصائص معالجة جيدة مثل الصب والتزوير واللحام والطباعة ثلاثية الأبعاد، وهي العوامل التي تحدد ما إذا كانت قادرة على الفوز في عملية اختيار المواد المستخدمة في هندسة الطيران والبحرية.
استخدام سبائك التيتانيوم
1. تطبيق سبائك التيتانيوم في الطيران
| نموذج | F-16 | F-17Y | F/A-18A/B | F/A-18C/D | F/A-18E/F | F/A-22 | F-35 | B-1 | B-2 |
| مواد الكسوة | 3 | 8 | 9.5 | 10 | 23 | 24 | 36 | 29 | 38 |
| سبائك التيتانيوم | 2 | 7 | 12 | 13 | 15 | 41 | 27 | 21 | 26 |
| سبائك الألومنيوم | 83 | 73 | 50 | 50 | 29 | 15 | 41 | 19 |
لقد احتلت سبائك التيتانيوم في الطيران المكانة الرئيسية للطرف البارد لمحرك الطائرات لفترة طويلة. إن كمية سبائك التيتانيوم المستخدمة في بعض محركات الطائرات في الصين تتزايد باستمرار وتقترب من المستوى المتقدم للدول الأجنبية
| نموذج | تشينلينغ | ويس-13 | كونلون | تايهانغ |
| كمية سبائك التيتانيوم في المحرك / % | 10 | 13 | 13 | 25 |
من المتوقع أن تبلغ كمية سبائك التيتانيوم المستخدمة في المحرك التوربيني العسكري الجديد قيد التطوير ما بين 30% إلى 35%. ومن المتوقع أن يبلغ وزن سبائك التيتانيوم في المحرك التوربيني التجاري الجديد حوالي 23%.
2. تطبيق سبائك التيتانيوم في الهندسة البحرية
| الأجزاء/القطع | سبيكة |
| نظام إطفاء الحرائق، غلاف الحفر، خط أنابيب نظام التثبيت، نظام خط أنابيب مياه البحر، الناهض، نظام التبريد، إلخ. | التيتانيوم النقي: GR.1، GR.2 |
| مفاصل الإجهاد ورافعات الحفر | تي-6أل-4ف إلي |
خط أنابيب التعزيز | تيتانيوم-3أليوم-2.5 فولت |
| جهاز الحفر الرافع | تي-6أل-4في-رو |
| صمام الأمان الهيدروليكي، معزز الحفر الطيني | تي-38644 |
تحتل الولايات المتحدة والنرويج مكانة رائدة في هذا المجال. تستخدم بعض منصات الحفر مئات الأطنان من التيتانيوم. تزود شركة RMI Titanium الأمريكية شركة ConocoPhillips النرويجية بسبيكة التيتانيوم في أنابيب الحفر الهندسية البحرية التي تم تطبيقها بنجاح على عشرات الآبار النفطية، مما أدى إلى توفير تكاليف النظام بنسبة 40%.
تستخدم منصة الحفر العائمة شبه المغمورة لحقل النفط Heidrun التابعة للفرع النرويجي لحقل النفط في بحر الشمال سبيكة التيتانيوم في الرافعات الهندسية البحرية لتقليل وزن النظام بأكمله بنسبة 50%، وقوة رفع الرافعة بنسبة 63%، وتكلفة النظام بنسبة 40%. ويمكن تمديد عمر الخدمة المتوقع إلى 25 عامًا.
قام جرانت بريديكو من الولايات المتحدة الأمريكية بتطبيق سبيكة التيتانيوم في الهندسة البحرية لحفر الأنابيب في عام 2000، مما أدى إلى تقليل قوة رفع أداة الحفر بنسبة 30% وعزم الدوران بنسبة 30% إلى 40%.
الوسم : سبائك التيتانيوم في الطيران؛ سبائك التيتانيوم في الهندسة البحرية
قد يعجبك ايضا
إرسال التحقيق
