Primjena legure titana u industriji ventila
Legura titana ima mnoge prednosti kao što su niska gustoća, visoka čvrstoća, otpornost na koroziju, otpornost na visoke i niske temperature i može se široko koristiti u mnogim poljima kao što su nafta, kemijska industrija, morski okoliš, biomedicina, zrakoplovna industrija, automobilska industrija i brodovi . Lijevana legura titana dobiva se lijevanjem legure titana u željeni oblik, među kojima je ZTC4 (Ti-6Al-4V) legura najraširenija, sa stabilnim procesnim performansama, dobrom čvrstoćom i otpornošću na lom (ispod 350 ℃).
Kao glavna kontrolna komponenta raznih posebnih okruženja i posebnih sustava cjevovodnog transporta medija fluida, ventili su postali važna komponenta mnoge opreme u proizvodnji, i može se reći da bilo koja industrija ne može bez ventila. Zbog različitih zahtjeva za okolišem, temperaturom i medijem u različitim poljima, izbor materijala ventila je posebno ključan i široko cijenjen. Ventili koji se temelje na legurama titana i legurama lijevanog titana imaju široku perspektivu u području ventila zbog svoje izvrsne otpornosti na koroziju, performansi na visokim i niskim temperaturama i visoke čvrstoće.
Prijave
- marinac
Radno okruženje sustava cjevovoda za morsku vodu je izuzetno teško, a performanse brodskih ventila izravno utječu na sigurnost i ukupnu učinkovitost cjevovodnog sustava. Još 1960-ih, Rusija je započela istraživanje legura titana za brodove i kasnije ih razvila za upotrebu u moru. β Legura titana naširoko se koristi u cjevovodnim sustavima vojnih brodova, uključujući kuglaste ventile, nepovratne ventile i kuglaste ventile, sa širokim rasponom vrsta i veliki broj aplikacija; U isto vrijeme, ventili od titana također su korišteni u sustavima civilnih brodskih cjevovoda. U usporedbi s prethodno korištenim bakrenim legurama, čelikom itd., naknadna ispitivanja drenaže također su pokazala da upotreba lijevanih titanovih legura ima visoku pouzdanost u mnogim aspektima kao što su strukturna čvrstoća i otpornost na koroziju, a životni vijek je uvelike produljen, od originalnih 2-5 godina na više od dva puta, što je privuklo široku pozornost svih. Trostruki ekscentrični leptir ventil koji 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, produžujući životni vijek broda ventil na više od 25 godina, poboljšavajući pouzdanost i praktičnost primjene proizvoda ventila i ispunjavajući tehničku prazninu u Kini.
- Zrakoplovstvo
U području zrakoplovstva, legure lijevanog titana također se dobro ponašaju, zahvaljujući njihovoj izvrsnoj otpornosti na toplinu i čvrstoći. Također je tijekom 1960-ih American Airlines prvi put isprobao odljevke od titana. Nakon razdoblja istraživanja, odljevci od legure titana službeno se primjenjuju u zrakoplovima od 1972. godine (Boeing 757, 767 i 777 itd.). Ne samo da je korišten veliki broj odljevaka od titanijske legure statične strukture, već su se također koristili u kritičnim položajima, kao što je kontrola ventila u kritičnim cjevovodnim sustavima. Uobičajeno korišteni ventili uključuju sigurnosne ventile, povratne ventile itd., koji su smanjili troškove proizvodnje zrakoplova i povećali sigurnost i pouzdanost. U međuvremenu, zbog relativno male gustoće i težine legure titana u usporedbi s drugim legurama, što je samo oko 60% iste čvrstoće čelika, njegova široka primjena može potaknuti zrakoplove da se stalno kreću prema visokoj čvrstoći i laganoj težini. Trenutno se zrakoplovni ventili uglavnom koriste u mnogim kontrolnim sustavima kao što su pneumatski, hidraulički, gorivo i podmazivanje, te su prikladniji za okruženja s otpornošću na koroziju i visokim temperaturama okoliša. One su jedna od ključnih komponenti zrakoplovnih vozila, motora i drugih odjela. Tradicionalni ventili često zahtijevaju faznu zamjenu, a možda čak i ne zadovoljavaju potražnju. U isto vrijeme, s brzim širenjem tržišta zrakoplovnih ventila, titanski ventili također zauzimaju sve veći udio zbog svojih vrhunskih performansi.
- Kemijska industrija
Kemijski ventili općenito se koriste u teškim okruženjima kao što su visoke temperature, visoki tlak, otpornost na koroziju i velika razlika tlaka. Stoga je odabir odgovarajućih materijala ključan za primjenu u kemijskoj industriji ventila. U ranoj fazi uglavnom se odabiru ugljični čelik, nehrđajući čelik i drugi materijali, a nakon uporabe može doći do korozije, što zahtijeva zamjenu i održavanje. S kontinuiranim razvojem tehnologije lijevanja legura titana i postupnim otkrivanjem njegovih vrhunskih performansi, titanski ventili također su se pojavili u očima ljudi. Uzimajući proizvodnu jedinicu pročišćene tereftalne kiseline (PTA) u industriji kemijskih vlakana kao primjer, radni medij je uglavnom octena kiselina i bromovodična kiselina, koja ima jaku korozivnost. Potrebno je koristiti gotovo 8000 ventila, uključujući kuglaste ventile i kuglaste ventile, s različitim vrstama i velikim brojem. Stoga su ventili od titana postali dobar izbor, povećavajući pouzdanost i sigurnost uporabe. Općenito, zbog korozivnosti uree, ventili na izlazu i ulazu tornja za sintezu uree mogu ispuniti radni vijek od 1 godine i već su dosegli zahtjeve upotrebe. Poduzeća kao što su Shanxi Lvliang Fertilizer Plant, Shandong Tengzhou Fertilizer Plant i Henan Lingbao Fertilizer Plant učinila su više pokušaja i na kraju odabrala visokotlačne povratne ventile od titana H72WA-220ROO-50, H43WA-220ROO-50, 65, 80 i izolaciju zaporni ventili BJ45WA-25R-100, 125 itd. za uvoz tornjeva za sintezu uree, s radnim vijekom dužim od 2 godine, koji pokazuju dobru otpornost na koroziju [9], smanjujući učestalost i troškove zamjene ventila.
Primjena lijevane legure titana na tržištu ventila nije ograničena na gore navedene industrije, ali postoji dobar razvoj u drugim aspektima. Na primjer, nova legura od lijevanog titana Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si razvijena u Japanu ima mnoge prednosti kao što su niska gustoća, visoka otpornost na puzanje i dobra otpornost na trošenje. Kada se koristi u stražnjem ispušnom ventilu automobilskih motora, može poboljšati sigurnosne performanse motora i produljiti njegov vijek trajanja.
- Ostale industrije
U usporedbi s primjenom legura lijevanog titana u industriji ventila, druge primjene legura lijevanog titana su opsežnije. Titan i legure titana imaju izvrsnu otpornost na koroziju, što je od velike važnosti za industrije s korozivnim zahtjevima kao što je petrokemijska industrija. U tim industrijama, mnoga velika oprema koja zahtijeva industrijsku proizvodnju kao što su volumetrijske pumpe, izmjenjivači topline, kompresori i reaktori koristit će odljevke od titana otporne na koroziju, za kojima postoji najveća potražnja na tržištu. U području medicine, budući da je titan globalno priznat siguran, netoksičan metal bez teških metala, mnogi medicinski pomoćni uređaji, ljudske proteze i drugi izrađeni su od lijevanih legura titana. Posebno u dentalnoj medicini, gotovo svi zubni 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 niske gustoće i dobrih performansi titana i titanovih legura naširoko se koriste u mnogim sportskim opremama kao što su palice za golf, glave loptica, teniski reketi, reketi za badminton i pribor za pecanje. Proizvodi od njih su lagani, imaju jamstvo kvalitete i vrlo su popularni u javnosti. Na primjer, SP-700 nova legura titana koju je razvila 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, legure lijevanog titana postupno su se industrijalizirale i širile u poljima kao što su petrokemijska, zrakoplovna, biomedicinska, automobilska industrija te sport i slobodno vrijeme, od početnih istraživanja do trenutne snažne promocije i razvoja.