L'alliage de titane Gr12 est un alliage composé de titane comme matériau de base et d'autres éléments, avec les avantages exceptionnels d'une faible densité, d'une résistance spécifique élevée, d'une bonne résistance à la corrosion, d'une bonne résistance à la chaleur et aux basses températures, non magnétique, d'une bonne résistance aux chocs, d'une bonne soudure. performances, etc., largement utilisées dans les domaines de l'industrie chimique, de l'aérospatiale, de l'énergie électrique, des sports et loisirs, du transport maritime, de l'ingénierie maritime, de la médecine et de la métallurgie. Dans le domaine des navires et de l'ingénierie océanique, en tant que composants devant résister aux tests d'un environnement marin sévère, sa production de composants de coque en matériau doit avoir une bonne résistance à la corrosion, une bonne résistance à la chaleur, une bonne résistance aux basses températures et une bonne résistance aux chocs, tandis que ses performances de soudage doivent être bon, et les matériaux en alliage de titane dans les avantages ci-dessus en même temps, sa densité est faible, que la résistance des caractéristiques de résistance, mais améliore également considérablement les performances de l'équipement.
L'application de l'alliage de titane dans les navires a amélioré la durée de vie des navires dans l'environnement marin et les performances des équipements. Par conséquent, le titane et les alliages de titane sont connus sous le nom de « métal du futur », « troisième métal », « métal marin », etc. En raison des excellentes performances de l'alliage de titane et de son application importante dans le domaine de l'ingénierie maritime et militaire, la Russie, les États-Unis, la Chine, la France, le Japon et d'autres pays ont attaché une grande importance à la recherche et au développement de l'alliage de titane.
Premièrement, les progrès de la recherche sur l'alliage de titane pour les navires militaires
La recherche sur les alliages de titane pour navires est principalement concentrée en Russie, aux États-Unis, en Chine et dans d'autres pays. Après des décennies de recherche et de développement, ils ont formé un système d'alliage de titane pour navires répondant aux besoins de développement de leur propre pays et caractéristiques.
1. Russie
La Russie est le premier pays au monde à avoir commencé à rechercher des alliages de titane pour les navires et possède une longue expérience pratique dans ce domaine. Après des années d'accumulation, la Russie a développé 490MPa, 585MPa, 686MPa, 785MPa et d'autres niveaux de résistance d'alliages de titane marins, tels que le titane (Ti) -0.3 molybdène (Mo) -0.8 nickel ( Ni), Ti-3 aluminium (Al) -2,5 vanadium (V), Ti-6Al-2 niobium (Nb) -1 tantale (Ta) -0.8Mo et ainsi de suite. Les principales qualités russes d'alliages de titane marins sont PT-3V, 40, 17,PT-7M, PT-1M, 3M, 5V, TL-3, TL{ {25}}, PT-7MW et ainsi de suite. Différentes catégories d'alliages de titane ont différentes formes d'application, par exemple le PT-3V est utilisé pour les soudures, tandis que le PT-7M est principalement utilisé pour la tuyauterie. Des années de pratique en R&D ont fait de la Russie un leader mondial dans le domaine de la recherche et de l'application des alliages de titane pour les navires.
Le système russe d'alliages de titane marins est construit en fonction de l'utilisation d'alliages de titane sur les navires, principalement divisés en alliages de titane pour les coques, alliages de titane pour les machines navales, alliages de titane pour l'ingénierie énergétique des navires, etc. Comme mentionné ci-dessus, PT-1M appartient à l'alliage de titane pour la coque, 3M appartient à l'alliage de titane pour les machines navales et l'alliage de titane 40 appartient à l'alliage de titane pour l'ingénierie énergétique des navires. Cependant, cette méthode de classification présente certains problèmes : un alliage de titane peut être appliqué à des produits sous plusieurs classifications et il existe des applications croisées.
2. États-Unis
Les navires américains en alliage de titane sont dans l'alliage de titane aérospatial. Sur la base du début des années 1950, la marine américaine a commencé à se rendre compte que le titane et les alliages de titane pouvaient être utilisés dans les navires et a commencé à essayer d'étudier et de sélectionner des alliages de titane. adapté aux environnements marins. 1963, les matériaux américains en titane et en alliage de titane utilisés dans les navires pour mener des recherches et développements à grande échelle et ont obtenu des succès, tels que la préparation de coque submersible profonde américaine "Alvin" sur l'utilisation de matériaux en alliage de titane pour augmenter la profondeur de plongée de l'original 1868m à 3658m. "Alvin" préparation de coque de sous-marin en profondeur sur l'utilisation de matériaux en alliage de titane, la profondeur de plongée de 1868 m d'origine à 3658 m.
À l'heure actuelle, aux États-Unis, la principale application des alliages de titane, notamment le titane pur, Ti-3Al-2.5V, Ti-6Al-4V, Ti{{5 }}Al-4VELI,
Ti-5Al-1Zr-1Sn-1V-0.8Mo-0.1Si, Ti-6Al{{9 }}Nb-1Ta-0.8Mo, Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo et ainsi sur. Les États-Unis utiliseront couramment des alliages de titane conformément aux qualités ASTMB265, notamment Gr.1, Gr.2, Gr.3, Gr.5, Gr.9, Gr.12, Gr.20, Gr.32. Composition Gr.1, Gr.2, Gr.3 de titane industriellement pur grades 1, 2 et 3, composition Gr.5 de Ti-6Al-4V, composition Gr.9 de Ti{ {37}}Al -2.5V, la composition Gr.12 est Ti-0.3Mo-0.8Ni, la composition Gr.20 est Ti-3Al{{47} }V-6Cr-4Zr-4Mo, la composition Gr.32 est Ti-5Al-1Zr-1Sn-1 V-0.8Mo-0.1Si. Différentes qualités de titane et d'alliages de titane ont des propriétés différentes. Le titane pur est moins cher à préparer, mais pas aussi résistant que les alliages de titane. Les alliages de titane sont couramment utilisés dans la préparation des pièces structurelles, des fixations, des pipelines, des pompes, des vannes, etc. des navires. Ti-5Al-1Zr-1Sn-1V{ {64}}.8Mo-0.1Si a une bonne ténacité à la rupture et une bonne résistance à la corrosion sous contrainte, et sa soudabilité, sa résistance aux chocs et d'autres propriétés sont supérieures à celles des autres qualités d'alliages de titane et sont souvent utilisées dans la préparation de pièces de structure et de fixations.
3. Chine
Dans les années 1960, la Chine a commencé à développer des alliages de titane destinés à un usage marin. Après des décennies de développement, la R&D et le niveau d'application des alliages de titane en Chine ont été considérablement améliorés et peuvent répondre à la construction de navires en différentes parties et différents niveaux de résistance aux exigences de la production en série de plaques, plaques, pièces forgées, tubes, fils, anneaux. pièces moulées et autres formes différentes de produits. La Chine est engagée dans la recherche et le développement indépendants d'alliages de titane pour les navires. Les institutions représentatives sont l'Institut de recherche sur les métaux non ferreux du Nord-Ouest, l'Institut de recherche sur le fer et l'acier de Shanghai et la Baoji Titanium Industry Co. Les résultats de R&D de l'Institut de recherche sur les métaux non ferreux du Nord-Ouest sont Ti- Bore (B) 19, la composition de l'alliage Ti-V-Chrome (Cr) - Mo - Zirconium (Zr) - Al ; Alliage Ti75, la composition de Ti-3Al-2Mo-2Zr ; Alliage Ti91, la composition de Ti-Al-fer (Fe). L'Institut de recherche sur le fer et l'acier de Shanghai est représenté par Ti80, avec une composition de
Ti{{0}}.0Al-2.5Nb-2.2Zr-1.2Mo, limite d'élasticité de 900 MPa, est un alliage de titane à haute résistance de type presque, corrosion résistance. Baoji Titanium Industry Co., Ltd. possède un alliage de titane représentatif pour le Ti631, sa composition est Ti-6Al-3Nb-1Mo, est un alliage de titane de qualité 785MPa pour les navires.
À l'heure actuelle, la Chine a formé un système d'alliage de titane marin présentant des caractéristiques nationales, une large gamme de limite d'élasticité, la limite d'élasticité la plus élevée de 1 150 MPa. Dans le système chinois d'alliage de titane marin, selon la limite d'élasticité de l'alliage, il est divisé en alliage de titane à faible résistance, en alliage de titane à résistance moyenne, en or et en alliage de titane à haute résistance. Limite d'élasticité inférieure à 590 MPa pour les alliages de titane à faible résistance, principalement TA2 (niveau 320 MPa), Ti31 (niveau 490 MPa), ZTA5 (niveau 490 MPa), TA5A (niveau 590 MPa) ; limite d'élasticité de 590 ~ 725MPa pour les alliages de titane de résistance moyenne, principalement ZTi60 (niveau 590MPa), Ti70 (niveau 590MPa), Ti70 (niveau 590MPa), Ti5A (niveau 590MPa). 590MPa), Ti91 (600MPa), Ti75 (630MPa), ZTA7 (725MPa) ; limite d'élasticité supérieure à 785MPa pour les alliages de titane à haute résistance, principalement Ti80 (785MPa), ZTC4 (800MPa), TC4 (825MPa), TC11 (900MPa), TiB19 (1150MPa), ZTC4 (800MPa), TC4 (825MPa), TC11 ( 900MPa), TiB19 (1150MPa). TiB19 (qualité 1150MPa).
