L'aplicació de l'aliatge de titani a la indústria de la vàlvula
L'aliatge de titani té molts avantatges com ara baixa densitat, alta resistència, resistència a la corrosió, alta temperatura i resistència a baixa temperatura, i es pot utilitzar àmpliament en molts camps com ara el petroli, la indústria química, el medi marí, la biomedicina, l'aeroespacial, la indústria de l'automòbil i els vaixells. . L'aliatge de titani fos s'obté mitjançant la fosa d'aliatge de titani en la forma desitjada, entre els quals l'aliatge ZTC4 (Ti-6Al-4V) és el més utilitzat, amb un rendiment de procés estable, bona resistència i tenacitat a la fractura (per sota de 350 ℃).
Com a component de control principal de diversos entorns especials i sistemes de transport de canonades de fluids mitjans especials, les vàlvules s'han convertit en un component important de molts equips en producció, i es pot dir que qualsevol indústria no pot prescindir de vàlvules. A causa dels diferents requisits ambientals, de temperatura i de mitjans en diferents camps, la selecció del material de la vàlvula és especialment crucial i molt valorada. Les vàlvules basades en aliatges de titani i aliatges de titani fos tenen àmplies perspectives en el camp de les vàlvules a causa de la seva excel·lent resistència a la corrosió, rendiment a alta i baixa temperatura i alta resistència.
Aplicacions
- Marí
L'entorn de treball del sistema de canonades d'aigua de mar és extremadament dur, i el rendiment de les vàlvules marines afecta directament la seguretat i el rendiment general del sistema de canonades. Ja a la dècada de 1960, Rússia va començar a investigar sobre aliatges de titani per a vaixells i posteriorment els va desenvolupar per a ús marí β L'aliatge de titani s'utilitza àmpliament en sistemes de canonades de vaixells militars, incloses vàlvules de globus, vàlvules de retenció i vàlvules de bola, amb una gran varietat de tipus. i un gran nombre d'aplicacions; Al mateix temps, també s'han utilitzat vàlvules de titani en sistemes de canonades de vaixells civils. En comparació amb els aliatges de coure, acer, etc. utilitzats anteriorment, les proves de drenatge posteriors també han demostrat que l'ús d'aliatges de titani fos té una gran fiabilitat en molts aspectes, com ara la resistència estructural i la resistència a la corrosió, i la vida útil s'ha ampliat molt, des de l'original 2-5 anys a més de dues vegades, cosa que ha cridat l'atenció generalitzada de tothom. La vàlvula de papallona de tres excèntrica subministrada per l'Institut de Recerca de Construcció Naval de la Xina 725 a Luoyang, Xina per a un determinat model de vaixell és un canvi en l'esquema de disseny i selecció de material anterior, utilitzant Ti80 i altres materials com a cos principal, allargant la vida útil de la vàlvula a més de 25 anys, millorant la fiabilitat i la practicitat de les aplicacions de productes de la vàlvula i omplint el buit tècnic a la Xina.
- Aeroespacial
En l'àmbit aeroespacial, els aliatges de titani fos també funcionen bé, gràcies a la seva excel·lent resistència a la calor i força. També va ser durant la dècada de 1960 quan American Airlines va provar per primera vegada les peces de fosa de titani. Després d'un període d'investigació, les peces d'aliatge de titani s'apliquen oficialment als avions des de 1972 (Boeing 757, 767 i 777, etc.). No només s'han utilitzat un gran nombre de peces de fosa d'aliatge de titani d'estructura estàtica, sinó que també s'han utilitzat en posicions crítiques, com ara el control de vàlvules en sistemes de canonades crítics. Les vàlvules d'ús habitual inclouen vàlvules de seguretat, vàlvules de retenció, etc., que han reduït els costos de fabricació d'avions i han augmentat la seguretat i la fiabilitat. el mateix acer de resistència, la seva aplicació generalitzada pot promoure que els avions es moguin constantment cap a una direcció d'alta resistència i lleugeresa. Actualment, les vàlvules aeroespacials s'utilitzen principalment en molts sistemes de control com ara pneumàtics, hidràulics, combustibles i lubricació, i són més adequades per a entorns amb resistència a la corrosió i altes temperatures ambientals. Són un dels components crucials dels vehicles aeroespacials, motors i altres departaments. Les vàlvules tradicionals sovint requereixen un reemplaçament gradual i potser ni tan sols satisfan la demanda. Al mateix temps, amb la ràpida expansió del mercat de vàlvules aeroespacials, les vàlvules de titani també estan ocupant una quota creixent a causa del seu rendiment superior.
- Indústria Química
Les vàlvules químiques s'utilitzen generalment en entorns durs com ara alta temperatura, alta pressió, resistència a la corrosió i gran diferència de pressió. Per tant, la selecció de materials adequats és crucial per a l'aplicació de la indústria química de vàlvules. En les primeres fases, es seleccionen principalment l'acer al carboni, l'acer inoxidable i altres materials, i es pot produir corrosió després de l'ús, que requereix reemplaçament i manteniment. Amb el desenvolupament continu de la tecnologia d'aliatge de titani de fosa i el seu rendiment superior que es va descobrint gradualment, les vàlvules de titani també han aparegut als ulls de la gent. Prenent com a exemple la unitat de producció d'àcid tereftàlic purificat (PTA) a la indústria de la fibra química, el medi de treball és principalment àcid acètic i àcid bromhídric, que té una forta corrosivitat. S'han d'utilitzar prop de 8000 vàlvules, incloses vàlvules de globus i vàlvules de bola, amb una varietat de tipus i un gran nombre. Per tant, les vàlvules de titani s'han convertit en una bona opció, augmentant la fiabilitat i la seguretat d'ús. En general, a causa de la corrosivitat de la urea, les vàlvules a la sortida i l'entrada de la torre de síntesi d'urea poden complir la vida útil d'1 any i ja han assolit els requisits d'ús. Empreses com Shanxi Lvliang Fertilizer Plant, Shandong Tengzhou Fertilizer Plant i Henan Lingbao Fertilizer Plant han fet múltiples intents i finalment van triar vàlvules de retenció d'alta pressió de vàlvules de titani H72WA-220ROO-50, H43WA-220ROO-50, 65, 80 i aïllament. vàlvules de tancament BJ45WA-25R-100, 125, etc. per a la importació de torres de síntesi d'urea, amb una vida útil de més de 2 anys, demostrant una bona resistència a la corrosió [9], reduint la freqüència i el cost de la substitució de la vàlvula.
L'aplicació d'aliatge de titani fos al mercat de vàlvules no es limita a les indústries esmentades anteriorment, però hi ha un bon desenvolupament en altres aspectes. Per exemple, el nou aliatge de titani fos Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si desenvolupat al Japó té molts avantatges com ara baixa densitat, alta resistència a la fluència i bona resistència al desgast. Quan s'utilitza a la vàlvula d'escapament posterior dels motors d'automoció, pot millorar el rendiment de seguretat del motor i allargar la seva vida útil.
- Altres Indústries
En comparació amb l'aplicació d'aliatges de titani fos a la indústria de vàlvules, altres aplicacions d'aliatges de titani fos són més extenses. El titani i els aliatges de titani tenen una excel·lent resistència a la corrosió, la qual cosa és de gran importància per a les indústries amb requisits corrosius com la indústria petroquímica. En aquestes indústries, molts equips grans que requereixen producció industrial, com ara bombes volumètriques, intercanviadors de calor, compressors i reactors utilitzaran peces de fosa de titani resistents a la corrosió, que tenen la major demanda del mercat. En el camp de la medicina, a causa del fet que el titani és un metall segur, no tòxic i lliure de metalls pesants reconegut mundialment, molts dispositius d'assistència mèdica, pròtesis humanes i altres estan fets d'aliatges de titani fos. Especialment en medicina dental, gairebé totes les peces de fosa dental que s'han provat estan fetes de titani pur industrial i aliatge Ti-6Al-4V, que tenen una bona biocompatibilitat, propietats mecàniques i resistència a la corrosió. D'altra banda, a causa dels avantatges de la baixa densitat i el bon rendiment dels aliatges de titani i titani, s'utilitzen àmpliament en molts equipaments esportius com ara pals de golf, caps de boles, raquetes de tennis, raquetes de bàdminton i articles de pesca. Els productes fets amb ells són lleugers, tenen garantia de qualitat i són molt populars entre el públic. Per exemple, el nou aliatge de titani SP-700 desenvolupat per Japan Steel Pipe Company (N104) s'utilitza com a material de superfície per als caps de pilota de golf de la sèrie 300 de la marca Taylor, que és el més venut al mercat mundial del golf. Des de finals del segle XX, els aliatges de titani fos s'han industrialitzat i escalat gradualment en camps com la petroquímica, l'aeroespacial, la biomèdica, la indústria de l'automòbil i els esports i l'oci, des de l'exploració inicial fins a la promoció i el desenvolupament vigorosos actuals.