钛合金因具有更高的比强度、更优秀的耐蚀功能而在舰船使用中呈现出较大的发展潜力。
一、在舰船构造中的使用。
钛及钛合金尽管屈从强度高,但在焊接时需求惰性气体维护,成型难度大于钢材。因而通常水面舰艇构造很少用钛。钛及钛合金主要用于潜艇、深潜器等舰艇中,以敷衍一起对屈从强度、密度和耐腐蚀功能需求很高的场合。中国于20世纪80年代研发了Ti80合金,用于制作深潜器和潜艇的耐压壳体,具有高强、高韧、耐蚀、可焊等优秀功能,在抗拉强度880～925MPa、屈从强度785～885MPa的条件下,断裂耐性和抗应力腐蚀才能显着优于Ti6Al4VELI合金。20世纪90年代研发的Ti91钛合金,屈从强度到达700MPa。
二、用于舰船冷却器。
因为钛及钛合金在海水中具有比其他合金更优秀的耐蚀功能,且与常用的铜合金比较强度高、密度低,可通过减薄管壁厚度和添加海水流速来保证传热功率。在核潜艇等对设备安全运转可靠性有高需求的使用领域,钛制换热器的使用很受注重。当时美国使用最广泛的是工业纯钛,工业纯钛在天然水、海水和各种氯化物中具有特别的抗应力腐蚀的才能。在海水流速为3～5m/s的淡化设备中,钛换热器的污堵系数仅为0.95～0.99。中国也成功研发出一些功能优秀的钛合金,如Ti31钛合金,用于余热排出冷却器、管路等,工作环境为高温海水或常温高速海水,耐180℃高温腐蚀。
三、用于舰船管路。
船通海体系管路因为与海水直接触摸且大多布置于舱底,工作环境严苛,腐蚀一直是制约其表现最大效能的杰出疑问。中国20世纪70年代成功研发出TA5α型钛合金(Ti-4Al-0.05B),强度较高,铸态ZTiAl4的屈从强度不低于490MPa,可用于船只辅佐体系中的泵、阀制作。20世纪80年代研发的Ti75钛合金,在归纳功能杰出的前提下,强度进步50MPa,冲击耐性和断裂耐性分别为TA5的1.4倍和1.2倍,应力腐蚀断裂耐性为TA5的2倍,且具有优秀的冷、热加工功能,锻造功能和低杂质敏感性。Ti75钛合金填补了国内730MPa船用钛合金的空白,到达国际先进水平。用Ti75合金制作的往复式盐水泵、舷侧双座双球阀阀杆已获正常使用。
四、用于舰船螺旋桨。
钛合金强度高、质量轻、抗空泡剥蚀和耐疲惫功能优秀,是制作螺旋桨的抱负资料。用ZTi6Al4V制成的螺旋桨寿命是铜合金螺旋桨的3倍。中国于20世纪60年代后期开始ZTi6Al4V合金的研究工作,70年代成功将其使用于水翼艇螺旋桨,经20年实艇验证,功能杰出。此外,中国研发的焊接功能非常好、耐性更高、抗空泡剥蚀功能更优的高强铸钛合金已获成功,当前已用于某水翼快艇螺旋桨的制作。
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