A titánötvözet alkalmazása a szelepiparban

A titánötvözet számos előnnyel rendelkezik, mint például az alacsony sűrűség, a nagy szilárdság, a korrózióállóság, a magas hőmérséklet és az alacsony hőmérséklet ellenállása, és széles körben használható számos területen, mint például a kőolaj, a vegyipar, a tengeri környezet, a biomedicina, a repülőgépipar, az autóipar és a hajózás. . Az öntött titánötvözetet a titánötvözet kívánt formára öntésével állítják elő, amelyek közül a ZTC4 (Ti-6Al-4V) ötvözet a legszélesebb körben használt, stabil folyamatteljesítményű, jó szilárdságú és törési szilárdságú (350 ℃ alatt).

A különféle speciális környezetek és speciális folyadékközeg csővezetékes szállítórendszerek fő vezérlőelemeként a szelepek a gyártás során számos berendezés fontos elemévé váltak, és elmondható, hogy egyetlen iparág sem nélkülözheti a szelepeket. A különböző területeken eltérő környezeti, hőmérsékleti és közegigények miatt a szelepanyag kiválasztása különösen fontos és széles körben értékelt. A titánötvözetekből és öntött titánötvözetekből készült szelepek kiváló korrózióállóságuk, magas és alacsony hőmérsékleti teljesítményük, valamint nagy szilárdságuk miatt széles kilátásokkal rendelkeznek a szelepek területén.

Alkalmazások

- Tengeri
A tengervíz csővezetékrendszer munkakörnyezete rendkívül kemény, és a tengeri szelepek teljesítménye közvetlenül befolyásolja a csővezetékrendszer biztonságát és általános teljesítményét. Oroszország már az 1960-as években megkezdte a hajók titánötvözeteinek kutatását, majd ezt követően tengeri használatra fejlesztette ki azokat. β A titánötvözetet széles körben használják katonai hajóvezeték-rendszerekben, beleértve a gömbszelepeket, visszacsapószelepeket és golyóscsapokat, sokféle típussal. és nagyszámú alkalmazás; Ugyanakkor a titán szelepeket a polgári hajóvezeték-rendszerekben is alkalmazták. A korábban használt rézötvözetekhez, acélhoz stb. képest az utólagos vízelvezetési tesztek azt is kimutatták, hogy az öntött titánötvözetek használata számos szempontból nagy megbízhatósággal rendelkezik, mint például a szerkezeti szilárdság és a korrózióállóság, valamint az élettartam is jelentősen meghosszabbodott. az eredeti 2-5 év több mint kétszerese, ami mindenki figyelmét felkeltette. A három excentrikus pillangószelep, amelyet a China Shipbuilding 725 Research Institute (Kínai Hajóépítő 725 Kutatóintézet) szállított egy bizonyos hajómodellhez a kínai Luoyangban, a korábbi anyagkiválasztási és tervezési séma változása, amely Ti80-at és más anyagokat használ főtestként, meghosszabbítva a hajó élettartamát. a szelep több mint 25 évre szól, javítva a szeleptermék-alkalmazások megbízhatóságát és praktikumát, és kitöltve a Kínában tapasztalható technikai hiányosságokat.

- Repülőgép
A repülés területén az öntött titánötvözetek is jól teljesítenek, köszönhetően kiváló hőállóságuknak és szilárdságuknak. Az 1960-as években az American Airlines először próbálta ki a titánöntvényeket. Kutatási időszak után a titánötvözet öntvényeket 1972 óta hivatalosan is alkalmazzák repülőgépeken (Boeing 757, 767 és 777 stb.). Nemcsak nagyszámú statikus szerkezetű titánötvözet öntvényt használtak, hanem kritikus helyzetekben is alkalmazták őket, például kritikus csővezetékrendszerek szelepvezérlésére. Az általánosan használt szelepek közé tartoznak a biztonsági szelepek, visszacsapó szelepek stb., amelyek csökkentették a repülőgép gyártási költségeit, valamint növelték a biztonságot és a megbízhatóságot, Eközben a titánötvözet viszonylag kis sűrűsége és tömege miatt más ötvözetekhez képest, ami csak körülbelül 60%-a Az azonos szilárdságú acél, széles körű alkalmazása elősegítheti a repülőgépek folyamatos mozgását a nagy szilárdságú és könnyű irány felé. Jelenleg az űrrepülési szelepeket főként számos vezérlőrendszerben használják, például pneumatikus, hidraulikus, üzemanyag- és kenési rendszerben, és jobban megfelelnek a korrózióálló és magas környezeti hőmérsékletű környezetben. Ezek a repülőgépek, hajtóművek és más részlegek egyik kulcsfontosságú alkatrészei. A hagyományos szelepek gyakran szakaszos cserét igényelnek, és előfordulhat, hogy nem is elégítik ki a keresletet. Ugyanakkor az űrrepülési szelepek piacának rohamos bővülésével a titán szelepek is egyre nagyobb részesedést foglalnak el kiváló teljesítményük miatt.

- Vegyipar
A kémiai szelepeket általában zord környezetben használják, például magas hőmérsékleten, magas nyomáson, korrózióállóságban és nagy nyomáskülönbségben. Ezért a megfelelő anyagok kiválasztása kulcsfontosságú a szelepes vegyipar alkalmazásában. A korai szakaszban főleg szénacélt, rozsdamentes acélt és egyéb anyagokat választanak ki, és használat után korrózió léphet fel, ami cserét és karbantartást igényel. A titánötvözet öntvénytechnológiájának folyamatos fejlődésével és kiváló teljesítményének fokozatos felfedezésével a titán szelepek is megjelentek az emberek szemében. Példaként a vegyi rostiparban a tisztított tereftálsav (PTA) gyártóegységét tekintve a munkaközeg főként ecetsav és brómhidrogénsav, amely erősen korrozív. Közel 8000 szelepet, köztük gömbszelepeket és golyósszelepeket kell használni, sokféle típussal és nagy számmal. Ezért a titán szelepek jó választássá váltak, növelve a használat megbízhatóságát és biztonságát. Általánosságban elmondható, hogy a karbamid korrozív hatásának köszönhetően a karbamid szintézis torony kimeneténél és bemeneténél lévő szelepek 1 éves élettartamot teljesítenek, és már elérték a használati követelményeket. Az olyan vállalatok, mint a Shanxi Lvliang Műtrágyagyár, a Shandong Tengzhou Műtrágyagyár és a Henan Lingbao Műtrágyagyár többször is próbálkoztak, és végül a titánszelepes nagynyomású visszacsapó szelepeket választották: H72WA-220ROO-50, H43WA-220ROO-50, 65, 65, elzárószelepek BJ45WA-25R-100, 125 stb. karbamid szintézis tornyok importjához, 2 évnél hosszabb élettartammal, jó korrózióállóságot tanúsítva [9], csökkentve a szelepcsere gyakoriságát és költségét.

Az öntött titánötvözet alkalmazása a szeleppiacon nem korlátozódik a fent említett iparágakra, de más szempontból is jó fejlődés tapasztalható. Például a Japánban kifejlesztett új öntött titánötvözet Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si számos előnnyel rendelkezik, mint például az alacsony sűrűség, a nagy kúszási szilárdság és a jó kopásállóság. Ha az autómotorok hátsó kipufogószelepében használják, javíthatja a motor biztonsági teljesítményét és meghosszabbíthatja annak élettartamát.

- Egyéb iparágak
Az öntött titánötvözetek szelepiparban történő alkalmazásához képest az öntött titánötvözetek egyéb alkalmazásai kiterjedtebbek. A titán és a titánötvözetek kiváló korrózióállósággal rendelkeznek, ami nagy jelentőséggel bír a korrozív követelményeket támasztó iparágakban, például a petrolkémiai iparban. Ezekben az iparágakban sok olyan nagy berendezés, amely ipari termelést igényel, például térfogatszivattyúk, hőcserélők, kompresszorok és reaktorok, korrózióálló titánöntvényeket használnak, amelyekre a legnagyobb a piaci kereslet. Az orvostudomány területén, mivel a titán világszerte elismert biztonságos, nem mérgező és nehézfémmentes fém, számos orvosi segédeszköz, emberi protézis és egyebek készülnek öntött titánötvözetekből. Főleg a fogorvoslásban szinte minden kipróbált fogászati ​​öntvény ipari tisztaságú titánból és Ti-6Al-4V ötvözetből készül, amelyek jó biokompatibilitással, mechanikai tulajdonságokkal és korrózióállósággal rendelkeznek. Másrészt a titán és titánötvözetek alacsony sűrűsége és jó teljesítménye miatt széles körben használják számos sporteszközben, például golfütőkben, labdafejekben, teniszütőkben, tollaslabda ütőkben és horgászfelszerelésekben. A belőlük készült termékek könnyűek, minőségbiztosítással rendelkeznek, és nagyon népszerűek a lakosság körében. Például a Japan Steel Pipe Company (N104) által kifejlesztett SP-700 új titánötvözetet a Taylor márkájú 300-as sorozatú golflabdafejek felületi anyagaként használják, amely a világ golfpiacán a legkelendőbb. A 20. század vége óta az öntött titánötvözetek fokozatosan iparosodtak és léptek fel olyan területeken, mint a petrolkémia, a repülőgépipar, az orvosbiológia, az autóipar, valamint a sport és szabadidő, a kezdeti feltárástól a jelenlegi erőteljes promócióig és fejlesztésig.