Titan má hlubokou příbuznost s letectvím. V roce 1953 znamenalo použití titanových materiálů v motorových gondolách a přepážkách leteckého motoru DC-T společností Douglas Aircraft Company začátek aplikací titanu v letectví. Od té doby se titan používá v letectví více než půl století. Rozsáhlé použití titanu v letectví je přičítáno jeho cenným vlastnostem, které se dobře hodí pro letecké aplikace. Dnes se TOPTITECH ponoří do důvodů, proč musí letecké materiály obsahovat slitiny titanu.
Úvod do titanu
Teprve v roce 1948 začala společnost DuPont ve Spojených státech hromadně vyrábět houbový titan pomocí metody redukce hořčíku. To znamenalo zahájení průmyslové výroby titanu. Slitiny titanu, se svou vysokou pevností, vynikající odolností proti korozi a vysokou tepelnou odolností, byly široce používány v různých oblastech.
Vlastnosti titanu
Vysoká pevnost: Titan převyšuje hliníkové slitiny 1,3krát, slitiny hořčíku 1,6krát a nerezovou ocel 3,5krát, což je šampion mezi kovovými materiály.
Vysoká tepelná pevnost: Titan může pracovat při teplotách o několik set stupňů vyšších než slitiny hliníku, což umožňuje dlouhodobé používání při teplotách v rozmezí od 450 do 500 stupňů.
Vynikající odolnost proti korozi: Titan vykazuje odolnost vůči kyselinám, zásadám a atmosférické korozi. Vyznačuje se mimořádnou odolností proti důlkové korozi a koroznímu praskání.
Vynikající výkon při nízkých teplotách: Titanové slitiny s minimem intersticiálních prvků, jako je TA7, si zachovávají určitou úroveň plasticity i při -253 stupni.
Chemická reaktivita: Titan vykazuje zvýšenou chemickou aktivitu při vysokých teplotách, snadno se zapojuje do chemických reakcí s nečistotami, jako je vodík a kyslík ve vzduchu, což vede k vytvoření vytvrzovací vrstvy.
Nízká tepelná vodivost a modul pružnosti: Tepelná vodivost titanu je přibližně jedna čtvrtina tepelné vodivosti niklu a jedna pětina tepelné vodivosti železa, zatímco různé slitiny titanu vykazují snížení tepelné vodivosti přibližně o 50 procent ve srovnání s čistým titanem. Modul pružnosti titanových slitin je zhruba poloviční než u oceli.
Letecké aplikace slitin titanu
Titanové slitiny nacházejí uplatnění především při výrobě součástí letadel a motorů, včetně kovaných titanových lopatek ventilátorů, disků kompresorů, krytů motorů, výfukových systémů a konstrukčních konstrukcí, jako jsou nosníky křídel. Aplikace v letectví a kosmonautice se při výrobě tlakových nádob, palivových nádrží, upevňovacích prvků, pásů nástrojů, konstrukcí a plášťů raket spoléhají na vysokou pevnost, odolnost proti korozi a nízkoteplotní výkon slitin titanu. Plechy z titanové slitiny byly použity v umělých satelitech, lunárních modulech, pilotovaných kosmických lodích a raketoplánech, což usnadňuje konstrukci svařovaných sestav.
