Primjena legure titanijuma u industriji ventila

Titanijumska legura ima mnoge prednosti kao što su niska gustina, visoka čvrstoća, otpornost na koroziju, otpornost na visoke temperature i niske temperature i može se široko koristiti u mnogim poljima kao što su nafta, hemijska industrija, morsko okruženje, biomedicina, vazduhoplovstvo, automobilska industrija i brodovi . Lijevana legura titana se dobija lijevanjem legure titana u željeni oblik, među kojima je najšire korištena legura ZTC4 (Ti-6Al-4V), sa stabilnim performansama procesa, dobrom čvrstoćom i žilavošću na lom (ispod 350 ℃).

Kao glavna kontrolna komponenta raznih specijalnih okruženja i sistema za transport specijalnih fluidnih medija, ventili su postali važna komponenta mnoge opreme u proizvodnji, te se može reći da ni jedna industrija ne može bez ventila. Zbog različitih zahtjeva okoline, temperature i medija u različitim oblastima, izbor materijala ventila je posebno važan i široko cijenjen. Ventili na bazi titanijumskih legura i livenih titanijumskih legura imaju široku perspektivu u oblasti ventila zbog svoje odlične otpornosti na koroziju, performansi na visokim i niskim temperaturama i visoke čvrstoće.

Prijave

- Marinac
Radno okruženje sistema cjevovoda morske vode je izuzetno teško, a performanse brodskih ventila direktno utječu na sigurnost i ukupne performanse cjevovodnog sistema. Još 1960-ih, Rusija je započela istraživanje legura titanijuma za brodove i potom ih razvila za upotrebu u moru. β Titanijumska legura se široko koristi u vojnim brodskim sistemima cevovoda, uključujući ventile, nepovratne ventile i kuglaste ventile, sa širokim spektrom tipova i veliki broj aplikacija; Istovremeno, titanijumski ventili su takođe korišćeni u civilnim brodskim sistemima cevovoda. U poređenju sa prethodno korišćenim legurama bakra, čelika itd., kasnija ispitivanja drenaže su takođe pokazala da upotreba livenih legura titanijuma ima visoku pouzdanost u mnogim aspektima kao što su čvrstoća konstrukcije i otpornost na koroziju, a životni vek je znatno produžen, od originalnih 2-5 godina do više od dva puta, što je privuklo široku pažnju svih. Tri ekscentrična leptir ventila koje je isporučio Kineski istraživački institut za brodogradnju 725 u Luoyangu, Kina, za određeni model broda je promjena u prethodnom odabiru materijala i shemi dizajna, koristeći Ti80 i druge materijale kao glavno tijelo, produžavajući vijek trajanja ventil preko 25 godina, poboljšavajući pouzdanost i praktičnost primjene proizvoda ventila i popunjavajući tehničku prazninu u Kini.

- Vazduhoplovstvo
U oblasti vazduhoplovstva, livene legure titanijuma takođe imaju dobre rezultate, zahvaljujući odličnoj otpornosti na toplotu i čvrstoći. Takođe je tokom 1960-ih American Airlines prvi put isprobao odljevke od titanijuma. Nakon perioda istraživanja, odlivci od legura titanijuma se zvanično primenjuju u avionima od 1972. godine (Boeing 757, 767, i 777, itd.). Ne samo da je korišćen veliki broj odlivaka od legura titanijuma sa statičnom strukturom, već su takođe korišćeni na kritičnim pozicijama, kao što je kontrola ventila u kritičnim sistemima cevovoda. Uobičajeni ventili uključuju sigurnosne ventile, nepovratne ventile, itd., koji su smanjili troškove proizvodnje aviona i povećali sigurnost i pouzdanost. U međuvremenu, zbog relativno male gustine i težine legure titanijuma u poređenju sa drugim legurama, koja je samo oko 60% čelik iste čvrstoće, njegova široka primjena može potaknuti da se zrakoplovi stalno kreću prema smjeru visoke čvrstoće i laganog opterećenja. Trenutno se vazdušni ventili uglavnom koriste u mnogim kontrolnim sistemima kao što su pneumatski, hidraulični, gorivo i podmazivanje, i pogodniji su za okruženja sa otpornošću na koroziju i visokim temperaturama okoline. One su jedna od ključnih komponenti svemirskih vozila, motora i drugih odjela. Tradicionalni ventili često zahtijevaju faznu zamjenu, a možda čak i ne zadovoljavaju potražnju. Istovremeno, sa brzom ekspanzijom tržišta vazdušnih ventila, titanijumski ventili takođe zauzimaju sve veći udeo zbog svojih superiornih performansi.

- Hemijska industrija
Hemijski ventili se općenito koriste u teškim okruženjima kao što su visoka temperatura, visoki tlak, otpornost na koroziju i velika razlika tlaka. Stoga je odabir odgovarajućih materijala ključan za primjenu ventila u hemijskoj industriji. U ranoj fazi se uglavnom odabiru ugljični čelik, nehrđajući čelik i drugi materijali, a nakon upotrebe može doći do korozije, što zahtijeva zamjenu i održavanje. Uz kontinuirani razvoj tehnologije livenja titanijumske legure i postepeno otkrivanje njenih vrhunskih performansi, titanijumski ventili su se takođe pojavili u očima ljudi. Uzimajući za primjer proizvodnu jedinicu prečišćene tereftalne kiseline (PTA) u industriji hemijskih vlakana, radni medij su uglavnom octena kiselina i bromovodonična kiselina, koja ima jaku korozivnost. Gotovo 8000 ventila, uključujući kuglaste ventile i kuglaste ventile, potrebno je koristiti, s različitim tipovima i velikim brojem. Stoga su titanijumski ventili postali dobar izbor, povećavajući pouzdanost i sigurnost upotrebe. Općenito, zbog korozivnosti uree, ventili na izlazu i ulazu tornja za sintezu uree mogu ispuniti vijek trajanja od 1 godine i već su ispunili zahtjeve za korištenje. Preduzeća kao što su tvornica gnojiva Shanxi Lvliang, tvornica gnojiva Shandong Tengzhou i tvornica gnojiva Henan Lingbao učinila su više pokušaja i na kraju odabrala povratne ventile visokog pritiska titanijumskih ventila H72WA-220ROO-50, H43WA-220ROO-50 in 50. zaporni ventili BJ45WA-25R-100, 125 itd. za uvoz stubova za sintezu uree, sa vijekom trajanja od više od 2 godine, koji pokazuju dobru otpornost na koroziju [9], smanjujući učestalost i cijenu zamjene ventila.

Primjena livene legure titanijuma na tržištu ventila nije ograničena na gore navedene industrije, ali postoji dobar razvoj u drugim aspektima. Na primjer, nova livena legura titanijuma Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si razvijena u Japanu ima mnoge prednosti kao što su niska gustina, visoka čvrstoća puzanja i dobra otpornost na habanje. Kada se koristi u stražnjem izduvnom ventilu automobilskih motora, može poboljšati sigurnosne performanse motora i produžiti njegov vijek trajanja.

- Ostale industrije
U poređenju sa primenom livenih legura titanijuma u industriji ventila, druge primene livenih legura titanijuma su opsežnije. Titanijum i legure titanijuma imaju odličnu otpornost na koroziju, što je od velikog značaja za industriju sa zahtevima za koroziju, kao što je petrohemijska industrija. U ovim industrijama, mnoga velika oprema koja zahtijeva industrijsku proizvodnju kao što su volumetrijske pumpe, izmjenjivači topline, kompresori i reaktori koristit će odljevke od titana otpornog na koroziju, koji imaju najveću potražnju na tržištu. U oblasti medicine, zbog toga što je titanijum globalno priznat siguran, netoksičan i metal bez teških metala, mnogi medicinski pomoćni uređaji, ljudske proteze i drugi napravljeni su od livenih legura titanijuma. Posebno u dentalnoj medicini, gotovo svi dentalni odljevci koji su isprobani izrađeni su od industrijskog čistog titana i legure Ti-6Al-4V, koji imaju dobru biokompatibilnost, mehanička svojstva i otpornost na koroziju. S druge strane, zbog prednosti male gustine i dobrih performansi titanijuma i legura titanijuma, oni se široko koriste u mnogim sportskim rekvizitima kao što su palice za golf, loptice, teniski reketi, reketi za badminton i pribor za pecanje. Proizvodi od njih su lagani, imaju garanciju kvaliteta i veoma su popularni u javnosti. Na primjer, SP-700 nova legura titanijuma koju je razvila kompanija Japan Steel Pipe Company (N104) koristi se kao površinski materijal za glave loptica za golf marke Taylor serije 300, koje su najprodavanije na globalnom tržištu golfa. Od kasnog 20. stoljeća, livene legure titanijuma postupno su formirale industrijalizaciju i razmjere u oblastima kao što su petrohemija, zrakoplovstvo, biomedicina, automobilska industrija, sport i slobodno vrijeme, od početnog istraživanja do trenutne snažne promocije i razvoja.