Titanová slitina Gr12 je slitina složená z titanu jako základního materiálu a dalších prvků, s vynikajícími výhodami nízké hustoty, vysoké měrné pevnosti, dobré odolnosti proti korozi, dobré odolnosti vůči teplu a nízkým teplotám, nemagnetické, dobrá odolnost proti nárazu, dobré svařování výkon atd., který je široce používán v oblastech chemického průmyslu, letectví, elektroenergetiky, sportu a rekreace, lodní dopravy, lodního inženýrství, lékařství a metalurgie. V oblasti lodí a oceánského inženýrství, protože komponenty, které vydrží test v drsném mořském prostředí, by jeho výroba komponent trupu z materiálu měla mít dobrou odolnost proti korozi, tepelnou odolnost a odolnost proti nízkým teplotám a odolnost proti nárazu, zatímco jeho svařovací výkon by měl být dobré, a materiály z titanové slitiny ve výše uvedených výhodách ve stejnou dobu, jeho hustota je malá, než síla charakteristiky pevnosti, ale také výrazně zvýšit výkon zařízení.
Aplikace titanové slitiny v lodích zlepšila životnost lodí v mořském prostředí a výkon zařízení. Proto jsou titan a titanové slitiny známé jako „budoucí kov“, „třetí kov“, „mořský kov“ a tak dále. Vzhledem k vynikajícím vlastnostem titanové slitiny a jejímu důležitému použití v oblasti námořního inženýrství a armády přikládají Rusko, Spojené státy americké, Čína, Francie, Japonsko a další země velký význam výzkumu a vývoji slitiny titanu.
Za prvé, pokrok ve výzkumu titanové slitiny pro námořní plavidla
Výzkum titanových slitin pro lodě se soustřeďuje především v Rusku, Spojených státech, Číně a dalších zemích, po desetiletích výzkumu a vývoje vytvořili systém slitin titanu pro lodě, aby vyhovovaly potřebám rozvoje vlastní země a vlastnosti.
1. Rusko
Rusko je první zemí na světě, která začala s výzkumem titanové slitiny pro lodě, a má dlouhodobé praktické zkušenosti s titanovou slitinou. Po letech akumulace Rusko vyvinulo 490MPa, 585MPa, 686MPa, 785MPa a další úrovně pevnosti námořních titanových slitin, jako je titan (Ti) -0,3 molybden (Mo) -0,8 nikl ( Ni), Ti-3 hliník (Al) -2,5 vanad (V), Ti-6Al-2 niob (Nb) -1 tantal (Ta) -0.8Mo a tak dále. Hlavní ruské třídy námořních titanových slitin jsou PT-3V, 40, 17,PT-7M, PT-1M, 3M, 5V, TL-3, TL{ {25}}, PT-7MW a tak dále. Různé kategorie titanových slitin mají různé formy použití, např. PT-3V se používá pro svařence, zatímco PT-7M se používá hlavně pro potrubí. Roky praxe v oblasti výzkumu a vývoje učinily z Ruska globálního lídra v oblasti výzkumu a aplikace slitin titanu pro lodě.
Ruský námořní systém titanových slitin je postaven podle použití titanových slitin na lodích, rozdělených hlavně na titanové slitiny pro trupy, titanové slitiny pro lodní stroje, titanové slitiny pro lodní energetiku a tak dále. Jak bylo uvedeno výše, PT-1M patří do titanové slitiny pro trup, 3M patří do titanové slitiny pro lodní stroje a titanová slitina 40 patří do titanové slitiny pro lodní energetiku. S touto klasifikační metodou však existují určité problémy, titanová slitina může být použita na produkty pod více klasifikacemi a existují křížové aplikace.
2. Spojené státy americké
Americké lodě s titanovou slitinou jsou v letecké slitině titanu na základě počátku 50. let minulého století si americké námořnictvo začalo uvědomovat, že titan a materiály ze slitin titanu lze použít v lodích, a začalo zkoušet studovat a vybírat slitiny titanu. vhodné pro mořské prostředí. 1963, americké materiály z titanu a slitiny titanu používané v lodích k provádění rozsáhlého výzkumu a vývoje a dosáhly úspěchu, jako je například příprava hlubokého ponorného pláště USA "Alvin" na použití materiálů ze slitiny titanu ke zvýšení hloubky ponoru z původních 1868m až 3658m. Příprava pláště hluboké ponorky "Alvin" na použití materiálů ze slitiny titanu, hloubka ponoru z původních 1868m na 3658m.
V současnosti jsou hlavní aplikací titanových slitin včetně čistého titanu Spojené státy, Ti-3Al-2.5V, Ti-6Al-4V, Ti{{5 }}Al-4VELI,
Ti-5Al-1Zr-1Sn-1V-0.8Mo-0.1Si, Ti-6Al{{9 }}Nb-1Ta-0.8Mo, Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo a tak na. Ve Spojených státech se budou běžně používat slitiny titanu v souladu s třídami ASTMB265, včetně Gr.1, Gr.2, Gr.3, Gr.5, Gr.9, Gr.12, Gr.20, Gr.32. Gr.1, Gr.2, Gr.3 složení průmyslově čistého titanu jakosti 1, 2 a 3, Gr.5 složení Ti-6Al-4V, Gr.9 složení Ti{ {37}}Al -2.5V, složení Gr.12 je Ti-0.3Mo-0.8Ni, složení Gr.20 je Ti-3Al{{47} }V-6Cr-4Zr-4Mo, složení Gr.32 je Ti-5Al-1Zr-1Sn-1 V-0.8Mo-0.1Si. Různé druhy titanu a slitiny titanu mají různé vlastnosti. Čistý titan je levnější na přípravu, ale není tak pevný jako slitiny titanu. Slitiny titanu se běžně používají při přípravě konstrukčních dílů lodí, spojovacích prvků, potrubí, čerpadel, ventilů atd. Ti-5Al-1Zr-1Sn-1V{ {64}}.8Mo-0.1Si má dobrou lomovou houževnatost a odolnost vůči korozi pod napětím a jeho svařitelnost, rázová houževnatost a další vlastnosti jsou lepší než u jiných druhů slitin titanu a často se používají při přípravě konstrukčních dílů a upevňovacích prvků.
3. Čína
V 60. letech 20. století Čína zahájila vývoj titanové slitiny pro námořní použití. Po desetiletích vývoje se čínská titanová slitina výzkumu a vývoje a úroveň aplikací výrazně zlepšila, může splnit konstrukci lodí v různých částech a různé úrovně pevnosti požadavků hromadné výroby desek, desek, výkovků, trubek, drátů, prstenů. odlitky a další různé formy výrobků. Čína se zabývá nezávislým výzkumem a vývojem titanové slitiny pro lodě, přičemž reprezentativními institucemi jsou Severozápadní výzkumný ústav neželezných kovů, Šanghajský výzkumný ústav železa a oceli a Baoji Titanium Industry Co. Výsledky výzkumu a vývoje severozápadního výzkumného ústavu neželezných kovů jsou Ti- Bor (B) 19, složení slitiny Ti-V-Chrom (Cr) - Mo - Zirkonium (Zr) - Al; slitina Ti75, složení Ti-3Al-2Mo-2Zr; Slitina Ti91, složení Ti-Al-železo (Fe). Shanghai Iron and Steel Research Institute zastupuje Ti80, se složením
Ti{{0}}.0Al-2.5Nb-2.2Zr-1.2Mo, mez kluzu 900MPa, je téměř typová vysoce pevná titanová slitina, koroze odpor. Baoji Titanium Industry Co., Ltd. má reprezentativní titanovou slitinu pro Ti631, její složení je Ti-6Al-3Nb-1Mo, je titanová slitina třídy 785MPa pro lodě.
V současné době Čína vytvořila systém námořní slitiny titanu s národními charakteristikami, širokým rozsahem meze kluzu, nejvyšší mezí kluzu 1150 MPa. V čínském systému námořní slitiny titanu se slitina podle meze kluzu dělí na slitinu titanu s nízkou pevností, zlatou slitinu titanu se střední pevností a slitinu titanu s vysokou pevností. Mez kluzu pod 590MPa pro nízkopevnostní titanové slitiny, hlavně TA2 (úroveň 320MPa), Ti31 (úroveň 490MPa), ZTA5 (úroveň 490MPa), TA5A (úroveň 590MPa); mez kluzu 590 ~ 725 MPa pro středně pevné slitiny titanu, zejména ZTi60 (úroveň 590 MPa), Ti70 (úroveň 590 MPa), Ti70 (úroveň 590 MPa), Ti5A (úroveň 590 MPa). 590MPa), Ti91 (600MPa), Ti75 (630MPa), ZTA7 (725MPa); mez kluzu vyšší než 785MPa pro vysokopevnostní titanové slitiny, hlavně Ti80 (785MPa), ZTC4 (800MPa), TC4 (825MPa), TC11 (900MPa), TiB19 (1150MPa), ZTC4 (800MPa), TC4 (825MPa), TC1 900MPa), TiB19 (1150MPa). TiB19 (třída 1150 MPa).
