La aleación de titanio se denomina "metal del aire" o "metal del océano". Se utiliza ampliamente en la ingeniería aeronáutica y marina, como en la construcción de barcos y en la explotación petrolífera en alta mar. La aleación de titanio en la ingeniería aeronáutica y marina tiene nueve características.
1. Menor densidad: la aleación de titanio en la aviación es uno de los tres principales metales ligeros "aluminio, magnesio y titanio", con una densidad de 4,51 kg/m3.
2. Mayor resistencia, incluyendo resistencia a la tracción, resistencia a la fluencia y resistencia a la fatiga. Al combinarse con una menor densidad, presenta una mayor superioridad en términos de resistencia específica. Este es precisamente el factor central en el que la aleación de titanio en la ingeniería marina puede desempeñar un papel importante en el peso ligero.
3. Excelente resistencia a la corrosión. Una de ellas es la excelente resistencia a la corrosión por agua de mar, como se muestra en la siguiente tabla:
| Flujo (m/s) | Aleación de titanio TC4 | Acero inoxidable 1Cr28Ni9 | LF2 Aleación de aluminio antioxidante |
| 3.0 | 0 | 0.029 | 0.008 |
| 7.5 | 0 | 0.033 | 0.066 |
| 11.0 | 0 | 0.070 | 0.260 |
4. Amplio rango de temperatura de funcionamiento, la temperatura de funcionamiento de la aleación de titanio en la aviación varía desde menos 269 grados hasta más de menos 600 grados.
5. Mayor capacidad de deformación elástica.
6. Buena resistencia al impacto. La aleación de titanio en ingeniería marina tiene una alta resistencia al impacto y a la munición real. La capacidad de resistir colisiones.
7. Menor coeficiente de expansión Esta característica es especialmente adecuada para los requisitos de las plantas de energía aeronáutica y naval para el control de los cambios dimensionales durante el uso de piezas y componentes.
8. No magnético, adecuado para el uso normal de algunos métodos de detección, comunicación y control en aviación y barcos.
9. Mejor rendimiento del proceso
Por lo general, tienen buenas propiedades de procesamiento, como fundición, forja, soldadura e impresión 3D, que son los factores que determinan si pueden ganar en el proceso de selección de materiales para la ingeniería aeronáutica y naval.
Uso de aleación de titanio
1. Aplicación de la aleación de titanio en la aviación.
| Modelo | F-16 | F-17Y | F/A-18A/B | F/A-18C/D | F/A-18E/F | F/A-22 | F-35 | B-1 | B-2 |
| material de revestimiento | 3 | 8 | 9.5 | 10 | 23 | 24 | 36 | 29 | 38 |
| aleación de titanio | 2 | 7 | 12 | 13 | 15 | 41 | 27 | 21 | 26 |
| Aleación de aluminio | 83 | 73 | 50 | 50 | 29 | 15 | 41 | 19 |
La aleación de titanio en la aviación ha ocupado durante mucho tiempo la posición principal del extremo frío del motor de aviación. La cantidad de aleación de titanio utilizada en algunos motores de aviación en China aumenta continuamente y se acerca al nivel avanzado de los países extranjeros.
| Modelo | Qinling | WS-13 | Kunlun | Taihang |
| La cantidad de aleación de titanio en el motor/% | 10 | 13 | 13 | 25 |
Se estima que la cantidad de aleación de titanio utilizada en el nuevo motor turbofán militar en desarrollo es de entre el 30% y el 35%. Se espera que el peso de la aleación de titanio del nuevo motor turbofán comercial sea de alrededor del 23%.
2. Aplicación de la aleación de titanio en la ingeniería marina
| Partes/Piezas | Aleación |
| Sistema de extinción de incendios, camisa de perforación, sistema de anclaje de tuberías, sistema de tuberías de agua de mar, tubo ascendente, sistema de enfriamiento, etc. | Titanio puro: GR.1, GR.2 |
| Juntas de tensión y tubos de perforación | Ti-6Al-4V ELI |
Tubería de refuerzo | Ti-3Al-2.5V |
| Dispositivo de perforación de elevación | Ti-6Al-4V-Ru |
| Válvula de seguridad hidráulica, amplificador de perforación de lodo | Ti-38644 |
Estados Unidos y Noruega ocupan una posición de liderazgo en este campo. Algunas plataformas de perforación utilizan cientos de toneladas de titanio. La empresa estadounidense RMI Titanium Company suministra a la noruega ConocoPhillips aleación de titanio en tubos de perforación de ingeniería marina que se han aplicado con éxito en docenas de pozos petrolíferos, ahorrando un 40% de los costes del sistema.
La plataforma de perforación flotante semisumergible Heidrun, perteneciente a la filial noruega del North Sea Oilfield, utiliza una aleación de titanio en los elevadores de ingeniería marina para reducir el peso de todo el sistema en un 50%, la fuerza de elevación del elevador en un 63% y el costo del sistema en un 40%. La vida útil esperada puede extenderse a 25 años.
En 2000, Grant Prideco, de los Estados Unidos, aplicó una aleación de titanio en ingeniería marina a las tuberías de perforación, lo que redujo la fuerza de elevación de la herramienta de perforación en un 30% y el torque entre un 30% y un 40%.
Etiqueta: Aleaciones de titanio en la aviación; Aleaciones de titanio en la ingeniería marina