โลหะผสมไทเทเนียม Gr12 เป็นโลหะผสมที่ประกอบด้วยไทเทเนียมเป็นวัสดุฐานและองค์ประกอบอื่น ๆ โดยมีข้อดีที่โดดเด่นคือความหนาแน่นต่ำ ความแข็งแรงจำเพาะสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี ความร้อนที่ดีและทนต่ออุณหภูมิต่ำ ไม่เป็นแม่เหล็ก ทนต่อแรงกระแทกได้ดี การเชื่อมที่ดี ประสิทธิภาพ ฯลฯ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอุตสาหกรรมเคมี การบินและอวกาศ พลังงานไฟฟ้า กีฬาและสันทนาการ การขนส่ง วิศวกรรมทางทะเล การแพทย์ และโลหะวิทยา ในด้านวิศวกรรมเรือและมหาสมุทรในฐานะส่วนประกอบที่ทนทานต่อการทดสอบสภาพแวดล้อมทางทะเลที่รุนแรง การผลิตส่วนประกอบตัวเรือของวัสดุควรมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี ทนความร้อน และทนต่ออุณหภูมิต่ำและทนต่อแรงกระแทก ในขณะที่ประสิทธิภาพการเชื่อมควร จะดีและวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมในข้อดีข้างต้นในเวลาเดียวกัน ความหนาแน่นมีขนาดเล็กกว่าความแข็งแรงของลักษณะความแข็งแรง แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์อย่างมาก
การใช้โลหะผสมไทเทเนียมในเรือช่วยปรับปรุงอายุการใช้งานของเรือในสภาพแวดล้อมทางทะเลและประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ดังนั้นโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมจึงเรียกว่า "โลหะแห่งอนาคต" "โลหะที่สาม" "โลหะทางทะเล" เป็นต้น เนื่องจากประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของโลหะผสมไทเทเนียมและการใช้งานที่สำคัญในด้านวิศวกรรมทางทะเลและการทหาร รัสเซีย สหรัฐอเมริกา จีน ฝรั่งเศส ญี่ปุ่น และประเทศอื่น ๆ ให้ความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวิจัยและพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียม
ขั้นแรก ความคืบหน้าการวิจัยโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเรือรบ
การวิจัยโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเรือส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในรัสเซีย สหรัฐอเมริกา จีน และประเทศอื่น ๆ หลังจากหลายทศวรรษของการวิจัยและพัฒนา ได้สร้างระบบโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเรือเพื่อตอบสนองความต้องการในการพัฒนาประเทศของตนเองและ ลักษณะเฉพาะ.
1. รัสเซีย
รัสเซียเป็นประเทศแรกสุดในโลกที่เริ่มค้นคว้าโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเรือ และมีประสบการณ์ในทางปฏิบัติมายาวนานในด้านโลหะผสมไทเทเนียม หลังจากการสะสมเป็นเวลาหลายปี รัสเซียได้พัฒนา 490MPa, 585MPa, 686MPa, 785MPa และระดับความแข็งแกร่งอื่นๆ ของโลหะผสมไทเทเนียมทางทะเล เช่น ไทเทเนียม (Ti) -0.3 โมลิบดีนัม (Mo) -0.8 นิกเกิล ( Ni), Ti-3 อะลูมิเนียม (Al) -2.5 วานาเดียม (V), Ti-6Al-2 ไนโอเบียม (Nb) -1 แทนทาลัม (Ta) -0.8Mo และอื่นๆ เกรดหลักของโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับมารีนของรัสเซียคือ PT-3V, 40, 17,PT-7M, PT-1M, 3M, 5V, TL-3, TL{ {25}}, PT-7MW และอื่นๆ โลหะผสมไทเทเนียมประเภทต่างๆ มีรูปแบบการใช้งานที่แตกต่างกัน เช่น PT-3V ใช้สำหรับการเชื่อม ในขณะที่ PT-7M ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการวางท่อ หลายปีของการวิจัยและพัฒนาทำให้รัสเซียเป็นผู้นำระดับโลกในด้านการวิจัยและการประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเรือ
ระบบโลหะผสมไทเทเนียมทางทะเลของรัสเซียถูกสร้างขึ้นตามการใช้โลหะผสมไทเทเนียมบนเรือ โดยส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับตัวเรือ โลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเครื่องจักรในเรือ โลหะผสมไทเทเนียมสำหรับวิศวกรรมกำลังของเรือ และอื่นๆ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น PT-1M เป็นของโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับตัวเรือ 3M เป็นของโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเครื่องจักรในเรือ และโลหะผสมไทเทเนียม 40 เป็นของโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับวิศวกรรมกำลังของเรือ อย่างไรก็ตาม มีปัญหาบางประการเกี่ยวกับวิธีการจำแนกประเภทนี้ โลหะผสมไทเทเนียมอาจนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์ภายใต้การจำแนกประเภทหลายประเภท และมีการนำไปใช้ข้ามกัน
2. สหรัฐอเมริกา
เรือของสหรัฐฯ ที่มีโลหะผสมไทเทเนียมอยู่ในโลหะผสมไทเทเนียมการบินและอวกาศบนพื้นฐานของจุดเริ่มต้นของปี 1950 กองทัพเรือสหรัฐฯเริ่มตระหนักว่าวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมสามารถใช้ในเรือได้ และเริ่มพยายามศึกษาและเลือกโลหะผสมไทเทเนียม เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเล 1963 วัสดุโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมของสหรัฐอเมริกาที่ใช้ในเรือเพื่อดำเนินการวิจัยและพัฒนาขนาดใหญ่และประสบความสำเร็จเช่นการเตรียมเปลือกใต้น้ำลึก "Alvin" ของสหรัฐอเมริกาเกี่ยวกับการใช้วัสดุโลหะผสมไทเทเนียมเพื่อเพิ่มความลึกของการดำน้ำจาก จากเดิม 1868ม. เป็น 3658ม. การเตรียมเปลือกเรือดำน้ำลึก "อัลวิน" โดยใช้วัสดุโลหะผสมไททาเนียม ความลึกในการดำน้ำจากเดิม 1,868 ม. ถึง 3,658 ม.
ในปัจจุบัน สหรัฐอเมริกา การประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมหลัก ได้แก่ ไทเทเนียมบริสุทธิ์ Ti-3Al-2.5V, Ti-6Al-4V, Ti{{5 }}อัล-4เวลี
Ti-5อัล-1Zr-1Sn-1V-0.8Mo-0.1Si, Ti-6อัล{{9 }}Nb-1Ta-0.8Mo, Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo และอื่นๆ บน. ประเทศสหรัฐอเมริกาจะใช้โลหะผสมไทเทเนียมทั่วไปตามเกรด ASTMB265 รวมถึง Gr.1, Gr.2, Gr.3, Gr.5, Gr.9, Gr.12, Gr.20, Gr.32 องค์ประกอบของ Gr.1, Gr.2, Gr.3 ของไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมเกรด 1, 2 และ 3, องค์ประกอบของ Gr.5 ของ Ti-6Al-4V, องค์ประกอบของ Gr.9 ของ Ti{ {37}}Al -2.5V, องค์ประกอบ Gr.12 คือ Ti-0.3Mo-0.8Ni, องค์ประกอบ Gr.20 คือ Ti-3Al{{47} }V-6Cr-4Zr-4Mo, Gr.32 องค์ประกอบคือ Ti-5Al-1Zr-1Sn-1 V-0.8Mo-0.1Si ไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมเกรดต่าง ๆ มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน ไทเทเนียมบริสุทธิ์มีราคาถูกกว่าในการเตรียม แต่ไม่แข็งแรงเท่าโลหะผสมไทเทเนียม โลหะผสมไทเทเนียมมักใช้ในการเตรียมชิ้นส่วนโครงสร้างของเรือ ตัวยึด ท่อ ปั๊ม วาล์ว ฯลฯ Ti-5Al-1Zr-1Sn-1V{ {64}}.8Mo-0.1Si มีความเหนียวแตกหักที่ดีและทนทานต่อการกัดกร่อนจากความเค้น อีกทั้งความสามารถในการเชื่อม ความต้านทานแรงกระแทก และคุณสมบัติอื่นๆ นั้นเหนือกว่าโลหะผสมไทเทเนียมเกรดอื่นๆ และมักจะใช้ในการเตรียมการ ของชิ้นส่วนโครงสร้างและตัวยึด
3. ประเทศจีน
ในทศวรรษ 1960 จีนเริ่มพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับใช้ในทะเล หลังจากหลายทศวรรษของการพัฒนา การวิจัยและพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมของจีนและระดับการใช้งานได้รับการปรับปรุงอย่างมาก สามารถตอบสนองการสร้างเรือในส่วนต่าง ๆ และระดับความแข็งแกร่งที่แตกต่างกันของความต้องการในการผลิตจำนวนมากของแผ่น แผ่น การตีขึ้นรูป ท่อ ลวด แหวน การหล่อและผลิตภัณฑ์รูปแบบอื่น ๆ ประเทศจีนมีส่วนร่วมในการวิจัยอิสระและพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเรือโดยมีสถาบันตัวแทน ได้แก่ สถาบันวิจัยโลหะนอกกลุ่มเหล็กตะวันตกเฉียงเหนือ, สถาบันวิจัยเหล็กและเหล็กกล้าเซี่ยงไฮ้ และบริษัท Baoji Titanium Industry Co. ผลการวิจัยและพัฒนาของสถาบันวิจัยโลหะนอกกลุ่มเหล็กทางตะวันตกเฉียงเหนือมี Ti- โบรอน (B) 19 องค์ประกอบโลหะผสมของ Ti-V-Chromium (Cr) - Mo - เซอร์โคเนียม (Zr) - อัล; โลหะผสม Ti75 องค์ประกอบของ Ti-3Al-2Mo-2Zr; โลหะผสม Ti91 องค์ประกอบของ Ti-Al-iron (Fe) สถาบันวิจัยเหล็กและเหล็กกล้าเซี่ยงไฮ้มีตัวแทนจาก Ti80 โดยมีองค์ประกอบของ
Ti{{0}}.0Al-2.5Nb-2.2Zr-1.2Mo, ความแข็งแรงของผลผลิต 900MPa, เป็นโลหะผสมไทเทเนียมความแข็งแรงสูงเกือบชนิด, การกัดกร่อน ความต้านทาน. Baoji Titanium Industry Co., Ltd. มีโลหะผสมไทเทเนียมที่เป็นตัวแทนของ Ti631 โดยมีส่วนประกอบคือ Ti-6Al-3Nb-1Mo เป็นโลหะผสมไทเทเนียมเกรด 785MPa สำหรับเรือ
ปัจจุบัน จีนได้สร้างระบบโลหะผสมไทเทเนียมทางทะเลที่มีลักษณะประจำชาติ มีกำลังให้ผลผลิตหลากหลาย มีกำลังให้ผลผลิตสูงสุดที่ 1,150 MPa ในระบบโลหะผสมไทเทเนียมทางทะเลของจีน ตามความแข็งแรงผลผลิตของโลหะผสมแบ่งออกเป็นโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแกร่งต่ำ ทองคำโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแกร่งปานกลาง และโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูง ความแข็งแรงของผลผลิตต่ำกว่า 590MPa สำหรับโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูง ส่วนใหญ่เป็น TA2 (ระดับ 320MPa), Ti31 (ระดับ 490MPa), ZTA5 (ระดับ 490MPa), TA5A (ระดับ 590MPa); ความแข็งแรงของผลผลิตที่ 590 ~ 725MPa สำหรับโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงปานกลาง ส่วนใหญ่เป็น ZTi60 (ระดับ 590MPa), Ti70 (ระดับ 590MPa), Ti70 (ระดับ 590MPa), Ti5A (ระดับ 590MPa) 590MPa), Ti91 (600MPa), Ti75 (630MPa), ZTA7 (725MPa); ความแข็งแรงของผลผลิตสูงกว่า 785MPa สำหรับโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูง ส่วนใหญ่เป็น Ti80 (785MPa), ZTC4 (800MPa), TC4 (825MPa), TC11 (900MPa), TiB19 (1150MPa), ZTC4 (800MPa), TC4 (825MPa), TC11 ( 900MPa), TiB19 (1150MPa) TiB19 (เกรด 1150MPa)
