(1)我国国防工业使用钛的情况
无论是美国还是俄罗斯,其钛材主要应用于飞机制造业和造船业。近年来,我国这两个领域发展很快,不断有新型飞机量产,在研的项目也很多,估计这 两个领域的用钛量将会大幅增加。我国在钛合金使用上面早已成熟,假以时日,我们的钛合金的应用也能让航空航天工业飞跃。在航天领域,中国第一台大型全钛紫外太空望远镜也已经制造并实验完毕,钛合金在太空领域的应用前途光明。
每种钛合金都有各自的用途。飞机制造和航天工业运用钛合金大家已经十分了解,在社会生活及在机械业中的使用更是多多,象眼镜架、高尔夫球杆、钛自行车等。但在陆军和海军中的使用我们却是知之甚少,而且相关的文章和说明也不是很多,下面就列举一些我国高性能钛合金在国防工业的应用情况。
1.发动机业:
钛5Al2.5Sn高强钛合金—齿轮套、发动机外壳、叶片罩
钛8Al1Mo1V高温钛合金—发动机叶片、陀螺仪导向罩、内蒙皮
钛6Al4V(抗拉强度≥895MPa)热处理强化钛合金—核心机叶片及叶轮
2.航空业:
钛6Al2Sn强化钛合金—紧固件、导向装置、重要结构
钛4AlMo1V钛合金—飞机骨架
钛Sn5Zr1Mo钛合金—起落架、飞机承重架、紧固件
3.航天业
钛合金1M1315—火箭机盘、导弹基座构件
钛合金1M1550—导弹动力叶片套
钛合金T-A6V—飞船主用材料
4.陆军业
我国已经研制成功了83-1型和83-2型两种迫击炮。83-1型82迫击炮广泛采用了钛合金,把全炮重量降低到18.1公斤,极其方便班、排这样的小单位的袭扰战的开展。
钛A7D—新型装甲车辆力学分析锻件
钛A6Z5W—反坦克火箭(导弹),地空导弹罩等抗蠕变性要求高的部件
钛1M1551—某装甲车辆火力高速旋转部件
5.海军业
LT41钛合金—舰船大面积蒙皮
3.7114钛合金—可焊性优良,成型性好适合各种水密隔层
钛V13CA钛合金—蜂窝状舰身,承重框架
钛合金在舰船上使用是很有前途的。这跟钛合金的强度、韧性有关系,还有就是耐腐蚀性,海水中的钛是极其稳定的,基本上可以认为船体是不会腐蚀 的,这样既可以减少维护的费用,也可以减轻船体的重量,对舰艇来讲是莫大的好处。除此之外,还有必要提及两点:第一,钛是无磁性的,对抗磁性探测有很大的 帮助。二是跟先进的舰船复合材料涂层有天生的融合性,未来将使用的隐身复合材料有个缺点,就是跟以前舰船使用的高强特种钢起反应,由于电位差容易在海水中 产生电偶,加快腐蚀。
(2)其他国家国防工业使用钛的情况
世界上已经退役的,正在服役的或者在研武器装备中,很多都使用了钛及其合金的结构件,随着现代化战争模式的转变,要求现代化的军队的快速机动能 力十分突出,所以对于陆军来说必须依仗运输机的能力来达到快速的机动,这就要求陆军本来粗重的装备尽量的轻型化,比如现在各国都希望自己的炮兵能快速有效 的迅速转移到另外一个地方,达到战略或者战术上的目的,这必然使钛合金在火炮领域的发展前途一片光明,象美国的M777轻型榴弹炮,由于使用了钛合金外 壳,战斗全重下降到了3.175吨,可以使用V22或者C130空运,达到快速机动的能力。类似的还有英国的UFH超轻型155毫米火炮,不到4吨的重量 里面使用了1吨的钛合金。在空军和海军装备的领域则更是如此,下面就简单的介绍钛合金成功应用的典型事例:
①飞机用钛数据(未注明均指毛坯用量)
国际钛协会2002年10月在美国奥兰多举办的年会上公布了下列飞机用钛新数据:
1.计划于2004年问世的第一架超大型客机—空客A380,用钛量为45t/架-65t/架;
2.波音客机,用钛量占其总重的15%-17%(净重);
3.F15战斗机,结构用钛5.75t,2台喷气发动机用钛5t;
4.F22战斗机(正在开发中),结构用钛36t,2台发动机用钛5t;
5.联合开发的F35战斗机,结构用钛10t,单台发动机用钛5t;
6.F18舰载战斗机,用钛量占其总重的12%-13%(净重);
7.C-17大型运输机,用钛量占其总重的10%(净重);
8.欧洲EF2000,将减少用钛量,改为复合材料。
由此可见钛在世界航空航天领域的重要地位,尤其是在发动机制造,机体制造方面更是如此。