Приложение на титан в военноморското оборудване
Титанът е най-обещаващият метален материал за военноморско оборудване.Той се използва широко в надводни кораби, подводни подводници, дълбоки подводници, подводни оръжия, комуникационно оборудване и други области по целия свят. В атомната подводница кондензаторът, топлообменникът, кожухът на сонара, системата за морски тръбопроводи и силфонът са изработени от титан. Титанът също се използва широко в корпуса под налягане, изпускателната система на дизелов двигател, обвивката на сонара, системата за морски тръбопроводи, меховете, помпи и клапани на конвенционални подводници (636, k877 и др.). Той е плавал през глобалните води на Арктика, Антарктика, екватора, Тихия, Индийския океан и Атлантическия океан и е решил проблемите с допустимото напрежение при проектирането и избора на коефициент на безопасност. Титанът се използва и във водоструйните задвижващи устройства на различни подводници в Съединените щати и Япония, което ефективно преодолява неблагоприятния ефект от големия индуциран ток, причинен от срязването на земната магнитна силова линия при плаване с медна сплав.
2.1 Корпуси под налягане на подводници и дълбоки подводници
Когато структурата на подводницата е фиксирана, крайната дълбочина на потапяне на подводницата е право пропорционална на произведението на границата на провлачване на материала на корпуса и дебелината на корпуса. Увеличаването на дълбочината на гмуркане чрез удебеляване на черупката под налягане ще намали ефективното натоварване на подводницата. Ако се запази ефективното натоварване, размерът на подводницата ще бъде увеличен до степен, че не може да се използва на практика. Следователно трябва да се вземат предвид материали с по-висока специфична якост. Сред няколко материала, налични в момента за корпуса на подводницата, титаниевата сплав има най-добра производителност (вижте таблица 1 за конкретно сравнение). Таблица 1 показва, че титаниевата сплав е много изгодна като устойчив на натиск материал за обвивки за подводници и дълбоки подводници.
Свойства на няколко материала за подводни обвивки под налягане
Имоти | Титаниева сплав | Стомана с висока якост | Алуминиева сплав | ||
Ti6Al4V ниско съдържание на кислород | Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo | NS-90 | 10Ni-9Co | 7079-T6 | |
плътност | 4.42 | 4.49 | 7.85 | 7.85 | 2.8 |
Еластичен модул(kg/mm3) | 11500 | 12000 | 21000 | 21000 | 7280 |
Граница на провлачване (kg/mm2) | 84 | 70 | 90 | 120 | 42 |
Специфична сила | 19 | 15.6 | 11.5 | 15.3 | 15.0 |
Специфични твърдости | 2.600 | 2.67 | 2.675 | 2.675 | 2600 |
индекс на твърдост | 5.09 | 5.10 | 3.52 | 3.52 | 6.86 |
Примери за приложение на титан в обвивката под налягане на подводници и дълбоки подводници
| държава | Име на подводница или дълбоко потопяемо | Материал на корпуса под налягане |
Съединени щати | Подводница с дълбочина 6100 м | Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo |
| Япония | Дълбоководна експедиция на 6000 м | Ти-6Ал-4В |
Франция | Дълбока подводница SM97 с дълбочина 6000 м | Ти-6Ал-4В |
бивш съветски съюз | Пълна титаниева подводница "Алфа". | Ti-6Al-4V ниско съдържание на кислород |
бивш съветски съюз | Титанова ядрена подводница "Тайфун". | Ti-6Al-4V ниско съдържание на кислород |
Русия | 988 модел многоцелева ядрена подводница | Ti-6Al-4V ниско съдържание на кислород |
2.2 витло, витло и водоструйно задвижване
Летата титанова сплав има висока специфична якост, висока устойчивост на корозионна умора и добра устойчивост на кавитация (виж Таблица 3). Това е идеален материал за витло, особено материал за витло от супер кавитация. Пропелерът от титанова сплав има предимствата на леко тегло, висока ефективност на задвижване и дълъг експлоатационен живот.
Механични свойства на материалите на витлото
| вещ | Издръжливост на опън (kg/mm2) | Провлачване (kg/mm2) | Удължение (проценти) | Якост на корозионна умора (kg/mm2) | |
Медна сплав | месинг от манган и желязо 55-3-1 | 47 | 17 | 20 | 8.5 |
Алуминий-никел-желязо бронз 9-4-4 | 60 | 22 | 16 | 18 | |
| титаниева сплав | Ти-6Ал-4В | 96 | 83 | 11 | 35 |
2.3 Топлообменници и кондензатори
Титанът има отлична устойчивост на корозия към чиста, замърсена и пясък, съдържащ статична и динамична вода. Високата скорост на охлаждащата вода и тънкостенната кондензаторна тръба са позволени за подобряване на капацитета за пренос на топлина и намаляване на теглото на кондензатора. Адхезията на титаниевата тръба е малка и течността се кондензира под формата на топчета върху повърхността на титана. Степента на кондензация на титана е с повече от 29,3 процента по-висока от тази на медта; Скоростта на кондензация е с 35 процента по-висока от тази на неръждаема стомана 304; Скоростта на кондензация е с повече от 17,5 процента по-висока от тази на неръждаема стомана 316, която също е от полза за преноса на топлина. Коефициентът на чистота на титаниевата тръба е по-висок от този на тръбата от медна сплав. Горните фактори правят топлопроводимостта на титана по-ниска от тази на медната сплав B30, но ефективността на топлопреминаване е равна или малко по-висока от тази на B30. В същото време допустимата изолация на вибрации на титаниевата тръба също е по-висока от тази на тръбата B30.






