Область применения титана
Титан – химический элемент с порядковым номером 22, атомным весом 47,88, легкий серебристо-белый металл. Плотность 4,51 г/см3, tпл.=1668±5°С, tкип.=3260°С. Для марок ВТ1-00 и ВТ1-0 плотность приблизительно 4,32 г/см3. Титан и его сплавы сочетают легкость, прочность, высокую коррозийную стойкость, низкий коэффициент теплового расширения, возможность работы в широком диапазоне температур (от –290 до 600°С).
Авиация
Благодаря малому удельному весу и высокой прочности (особенно при повышенной температуре) металл является очень ценным авиационным материалом. В области производства двигателей и самолетостроения титан завоевывает первые позиции, вытесняя нержавеющую сталь и алюминий.
Преимущество замены стали этим материалом в авиации заключается в снижении веса без потери прочности, что позволяет увеличить полезную нагрузку, дальность полета и маневренность самолетов. Этим объясняются усилия, направленные на расширение его применения в постройке фюзеляжей, изготовлении обшивки и даже крепежных деталей.
Военно-морской флот
В этом направлении особенно ценится коррозийная стойкость и малый удельный вес титана и его сплавов.
Благодаря вышеперечисленным свойствам повышается дальность и маневренность кораблей и, кроме того, снижаются расходы по ремонту материальной части и уходу за ней. В военно-морском деле металл применяется в изготовлении дисков измерительных приборов, выхлопных глушителей для дизельных двигателей подводных лодок, тонкостенных труб для теплообменников и конденсаторов. По мнению экспертов, этот материал увеличивает срок службы выхлопных глушителей на подводных лодках.
Для дисков измерительных приборов, которые работают в условиях соприкосновения с бензином, соленой водой или маслом, он также обеспечивает наилучшую стойкость. Кроме того, применяется с целью изготовления таких деталей, как пропеллеры, клапаны, детали турбин и т. д.
Артиллерия
В этой области стандартизовано производство только некоторых титановых частей и деталей, более широкое применение ограничивается его высокой стоимостью. Впервые сплав был применен в артиллерии с целью производства поршня автоматических орудий.
Исследования этого материала выявили возможность производства из него броневых плит. По данным этих исследований, замена стальной брони (толщина 12,7 мм) титановой броней, обладающей равной снарядостойкостью (толщина 16 мм), обеспечивает экономию в весе (25%). Благодаря сплавам повышенного качества стала также возможна замена стальных плит – это дало экономию в весе, равную 44%. Кроме того, промышленное использование может обеспечить высокую маневренность, а также увеличить долговечность орудия и дальность перевозки.
Транспорт
Большую выгоду применение титана может принести и в транспортном машиностроении. Замена используемых конструкционных материалов приведет к увеличению предела усталости деталей кривошипно-шатунных механизмов, росту полезной грузоподъемности, уменьшению расхода топлива и т. п.
Химическая промышленность
В процессе производства оборудования для химической промышленности наиболее важное значение приобретают коррозионная стойкость металла, снижение веса и повышение прочности. Титан выгодно использовать при изготовлении оборудования для транспортировки щелочей, кислот, неорганических солей, а также при производстве баков, колонн, фильтров и различных баллонов высокого давления. Применение титановых трубопроводов в лабораторных автоклавах и теплообменниках приводит к повышению коэффициента полезного действия нагревательных змеевиков.
Прочие области применения. Титан применяется также в нефтяной, пищевой и электротехнической промышленности, в хирургии и с целью изготовления хирургических инструментов. Благодаря таким качествам, как высокое электрическое сопротивление, хорошая удельная прочность и немагнитные свойства, он может широко применяться в электропромышленности для бронирования кабелей.