钛合金在阀门行业的应用
钛合金具有低密度、高强度、耐腐蚀、耐高温低温等诸多优点，可广泛应用于石油、化工、海洋环境、生物医学、航空航天、汽车工业、船舶等众多领域。 铸造钛合金是将钛合金铸造成所需形状而得到的，其中ZTC4(Ti-6Al-4V)合金应用最广泛，工艺性能稳定，具有良好的强度和断裂韧性(350℃以下)。
阀门作为各种特殊环境和特殊流体介质管道输送系统的主要控制部件，已经成为生产中许多设备的重要组成部分，可以说任何行业都离不开阀门。 由于不同领域的环境、温度、介质要求不同，阀门材料的选择尤为关键并受到广泛重视。 以钛合金和铸造钛合金为基体的阀门由于具有优异的耐腐蚀性能、高低温性能、高强度等特点，在阀门领域具有广阔的前景。
应用领域
- 海军陆战队
海水管道系统的工作环境极其恶劣，船用阀门的性能直接影响管道系统的安全和整体性能。 早在20世纪60年代，俄罗斯就开始研究舰船用钛合金，随后开发出船用钛合金。β钛合金广泛应用于军舰管道系统，包括截止阀、止回阀、球阀等，种类繁多。以及大量的应用； 同时，钛阀门也已应用于民用船舶管道系统。 相比之前使用的铜合金、钢材等，后续的排水试验也表明，使用铸造钛合金在结构强度、耐腐蚀性等诸多方面都具有很高的可靠性，使用寿命也得到了极大的延长，从原来的2-5年增加了一倍多，这引起了大家的广泛关注。 中国船舶工业洛阳725研究院为某型号船舶供货的三偏心蝶阀，改变了以往的选材和设计方案，采用Ti80等材料为主体，延长了阀门的使用寿命。该阀门历时25年，提高了阀门产品应用的可靠性和实用性，填补了国内技术空白。
- 航空航天
在航空航天领域，铸造钛合金也表现出色，这得益于其优异的耐热性和强度。 也是在 20 世纪 60 年代，美国航空公司首次尝试钛铸件。 经过一段时间的研究，钛合金铸件自1972年起正式应用于飞机上（波音757、767、777等）。 静态结构钛合金铸件不仅被大量使用，而且还被用于关键位置，例如关键管道系统中的阀门控制。 常用的阀门有安全阀、止回阀等，它们降低了飞机的制造成本，增加了安全性和可靠性，同时，由于钛合金相对于其他合金的密度和重量相对较小，仅为其他合金的60%左右。同样强度的钢材，其广泛应用可以推动飞机稳步向高强度、轻量化方向迈进。 目前，航天阀门主要应用于气动、液压、燃油、润滑等诸多控制系统，更适合耐腐蚀、环境温度较高的环境。 它们是航空航天器、发动机和其他部门的关键部件之一。 传统阀门往往需要分阶段更换，甚至可能无法满足需求。 同时，随着航空航天阀门市场的迅速扩大，钛阀门也因其优越的性能占据着越来越大的份额。
- 化学工业
化工阀门一般用于高温、高压、耐腐蚀、压差大等恶劣环境。 因此，选择合适的材料对于阀门化工的应用至关重要。 前期主要选用碳钢、不锈钢等材质，使用后可能会出现腐蚀，需要更换和维护。 随着铸造钛合金技术的不断发展，其优越性能逐渐被发现，钛阀门也出现在了人们的视野中。 以化纤行业精对苯二甲酸（PTA）生产装置为例，工作介质主要为醋酸和氢溴酸，腐蚀性较强。 需要使用截止阀、球阀等阀门近8000种，类型多样、数量庞大。 因此，钛阀门成为了不错的选择，增加了使用的可靠性和安全性。 一般来说，由于尿素具有腐蚀性，尿素合成塔进出口阀门可以满足1年的使用寿命，已经达到使用要求。 山西吕梁化肥厂、山东滕州化肥厂、河南灵宝化肥厂等企业多次尝试，最终选择钛阀高压止回阀H72WA-220ROO-50、H43WA-220ROO-50、65、80、保温进口尿素合成塔截止阀BJ45WA-25R-100、125等，使用寿命2年以上，表现出良好的耐腐蚀性能[9]，减少阀门更换频率和成本。
铸造钛合金在阀门市场的应用并不局限于上述行业，在其他方面也有良好的发展。 例如，日本开发的新型铸造钛合金Ti-33.5Al-1Nb-0.5Cr-0.5Si具有密度低、蠕变强度高、耐磨性好等诸多优点。 用于汽车发动机后排气门，可提高发动机的安全性能，延长其使用寿命。
- 其他行业
相比铸造钛合金在阀门行业的应用，铸造钛合金的其他应用更为广泛。 钛及钛合金具有优异的耐腐蚀性能，这对于石油化工等有腐蚀要求的行业具有重要意义。 在这些行业中，许多需要工业化生产的大型设备如容积泵、热交换器、压缩机、反应器等都会使用耐腐蚀的钛铸件，其市场需求量最大。 在医学领域，由于钛是全球公认的安全、无毒、无重金属的金属，许多医疗辅助器具、人体假肢等均采用铸造钛合金制成。 特别是在牙科医学方面，几乎所有已试制的牙科铸件均采用工业纯钛和Ti-6Al-4V合金制成，具有良好的生物相容性、机械性能和耐腐蚀性。 另一方面，由于钛及钛合金具有密度低、性能好的优点，广泛应用于高尔夫球杆、球头、网球拍、羽毛球拍、钓具等多种运动器材中。 用它们制成的产品重量轻，质量有保证，很受大众欢迎。 例如，日本钢管公司开发的SP-700新型钛合金（N104）被用作畅销全球高尔夫市场的泰勒牌300系列高尔夫球头的表面材料。 20世纪末以来，铸造钛合金在石油化工、航空航天、生物医药、汽车工业、体育休闲等领域逐渐形成产业化和规模化，从最初的探索到目前的大力推广和发展。