Titan ima duboki afinitet sa zrakoplovstvom. Godine 1953. upotreba titanovih materijala u gondolama motora i vatrozidima DC-T zrakoplovnog motora tvrtke Douglas Aircraft Company označila je početak primjene titana u zrakoplovstvu. Od tada se titan koristi u zrakoplovstvu više od pola stoljeća. Široka uporaba titana u zrakoplovstvu pripisuje se njegovim vrijednim karakteristikama koje su vrlo prikladne za primjenu u zrakoplovima. Danas će TOPTITECH istražiti razloge zašto materijali za zrakoplove moraju sadržavati legure titana.
Uvod u Titanium
Tek je 1948. DuPont u Sjedinjenim Državama započeo masovnu proizvodnju spužvastog titana koristeći metodu redukcije magnezija. To je označilo početak industrijske proizvodnje titana. Legure titana, sa svojom visokom čvrstoćom, izvrsnom otpornošću na koroziju i visokom otpornošću na toplinu, naširoko su korištene u raznim područjima.
Karakteristike titana
Visoka čvrstoća: Titan nadmašuje legure aluminija za 1,3 puta, legure magnezija za 1,6 puta i nehrđajući čelik za 3,5 puta, stojeći kao prvak među metalnim materijalima.
Visoka toplinska čvrstoća: Titan može raditi na temperaturama nekoliko stotina stupnjeva višim od aluminijskih legura, što omogućuje dugotrajnu upotrebu na temperaturama u rasponu od 450 do 500 stupnjeva.
Vrhunska otpornost na koroziju: Titan pokazuje otpornost na kiseline, lužine i atmosfersku koroziju. Posjeduje iznimnu otpornost na rupičasto i korozijsko pucanje.
Izvrsna izvedba na niskim temperaturama: legure titana s minimalnim međuprostornim elementima, kao što je TA7, zadržavaju određenu razinu plastičnosti čak i na -253 stupnju.
Kemijska reaktivnost: Titan pokazuje povećanu kemijsku aktivnost na visokim temperaturama, spremno ulazi u kemijske reakcije s nečistoćama poput vodika i kisika u zraku, što rezultira stvaranjem otvrdnutog sloja.
Niska toplinska vodljivost i modul elastičnosti: Toplinska vodljivost titana je otprilike jedna četvrtina one od nikla i jedna petina one od željeza, dok razne legure titana pokazuju smanjenje toplinske vodljivosti od približno 50 posto u usporedbi s čistim titanijem. Modul elastičnosti legura titana otprilike je upola manji od modula čelika.
Primjena legura titana u zrakoplovima
Legure titana primarno nalaze primjenu u proizvodnji komponenti zrakoplova i motora, uključujući kovane lopatice ventilatora od titana, diskove kompresora, kućišta motora, ispušne sustave i strukturne okvire kao što su grede krila. Primjene u zrakoplovstvu oslanjaju se na visoku čvrstoću, otpornost na koroziju i performanse na niskim temperaturama titanskih legura za proizvodnju tlačnih posuda, spremnika za gorivo, spojnih elemenata, traka za instrumente, okvira i kućišta raketa. Limovi od legure titana korišteni su u umjetnim satelitima, lunarnim modulima, svemirskim letjelicama s posadom i svemirskim šatlovima, olakšavajući konstrukciju zavarenih sklopova.
