Die Verwendung und Eigenschaften von Titanstäben

Titanstäbe haben eine hohe Festigkeit und geringe Dichte, gute mechanische Eigenschaften sowie eine gute Beständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Darüber hinaus weisen Titanlegierungen eine schlechte Prozessleistung auf und sind schwierig zu verarbeiten. Bei der thermischen Verarbeitung kommt es sehr leicht zur Aufnahme von Verunreinigungen wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoff. Hinzu kommen eine schlechte Verschleißfestigkeit und ein komplexer Produktionsprozess. Die industrielle Produktion von Titan begann im Jahr 1948. Die Nachfrage nach der Entwicklung der Luftfahrtindustrie führte dazu, dass sich die Titanindustrie mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 8 % entwickelte. Derzeit beträgt die jährliche Produktion internationaler Materialien zur Verarbeitung von Titanlegierungen mehr als 40.000 Tonnen, und es gibt fast 30 Markenzeichen für Titanlegierungen. Die am häufigsten verwendeten Titanlegierungen sind Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) und industriell reines Titan (TA1, TA2 und TA3). Titanlegierungen werden hauptsächlich zur Herstellung von Kompressorteilen für Flugzeugtriebwerke verwendet, gefolgt von Strukturteilen für Raketen, Flugkörper und Hochgeschwindigkeitsflugzeuge. Mitte der 160er Jahre wurden Titan und seine Legierungen in der allgemeinen Industrie zur Herstellung von Elektroden in der Elektrolyseindustrie, Kondensatoren in Kraftwerken, Heizgeräten für die Erdölraffinierung und Meerwasserentsalzung sowie für Geräte zur Kontrolle der Umweltverschmutzung verwendet. Titan und seine Legierungen sind zu einem korrosionsbeständigen Strukturwerkstoff geworden. Darüber hinaus wird es auch zur Herstellung von Wasserstoffspeichermaterialien und Formgedächtnislegierungen verwendet. Titanlegierungen sind ein neues wichtiges Strukturmaterial für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Sein spezifisches Gewicht, seine Festigkeit und seine Betriebstemperatur liegen zwischen denen von Aluminium und Stahl, es verfügt jedoch über eine hohe spezifische Festigkeit und eine hervorragende Beständigkeit gegen Meerwasserkorrosion sowie eine Leistung bei extrem niedrigen Temperaturen. Die Menge der in Flugzeugtriebwerken verwendeten Titanlegierung macht normalerweise 20 bis 30 % des Gesamtgewichts der Struktur aus. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Kompressorteilen wie Titanguss-Elektroventilatoren, Kompressorscheiben und -schaufeln, Titanguss-Kompressorgehäusen, Zwischengehäusen, Lagergehäusen usw. verwendet. Raumfahrzeuge nutzen hauptsächlich die hohe spezifische Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Niedertemperaturbeständigkeit von Titan Legierungen zur Herstellung verschiedener Druckbehälter, Treibstofftanks, Befestigungselemente, Instrumentengurte, Strukturen und Raketengehäuse. Künstliche Erdsatelliten, Mondlandefähren, bemannte Raumfahrzeuge und Raumfähren verwenden ebenfalls Schweißteile aus Titanlegierungsplatten.