Anvendelse af titaniumlegeringsmaterialer i militært udstyr

Militære materialer er det materielle grundlag for en ny generation af våben og udstyr og er også nøgleteknologier på det militære område i nutidens verden. Militær ny materialeteknologi er en ny materialeteknologi, der bruges på det militære område. Det er nøglen til moderne sofistikerede våben og udstyr og en vigtig del af militær højteknologi. Lande over hele verden lægger stor vægt på udviklingen af ​​militær ny materialeteknologi. Fremskyndelse af udviklingen af ​​militær ny materialeteknologi er en vigtig forudsætning for at opretholde militær lederskab. Denne artikel vil fokusere på anvendelsen af ​​titanlegeringsmaterialer i militært udstyr.

Titaniumlegering er en legering dannet ved at tilføje andre legeringselementer til titanium. Titaniumlegering har god korrosionsbestandighed, træthedsbestandighed og høj specifik styrke og spiller en uerstattelig rolle i at reducere vægten af ​​rumfartsudstyr. Derfor er det meget udbredt i aeromotorer, fly, missiler og andre områder. For at imødekomme egenskaberne ved høj hastighed og høj manøvredygtighed af avancerede jagerfly er det nødvendigt at reducere vægten så meget som muligt, samtidig med at den strukturelle styrke af skroget sikres, og samtidig have en stærk modstand mod høje temperaturer. Titaniumlegering er et metalmateriale med den største specifikke styrke (styrke-vægtforhold). Det kan reducere flyets vægt betydeligt og forbedre den strukturelle effektivitet, samtidig med at den opfylder den høje strukturelle styrke af avancerede jagerfly.

Titanium har en række fremragende egenskaber såsom lav vægt, høj specifik styrke og korrosionsbestandighed. Det er et fremragende letvægtsmateriale med højt smeltepunkt, nyt funktionelt materiale og vigtigt biomedicinsk materiale. Det er meget udbredt i luftfart, rumfart, skibe, atomenergi, kemisk industri, olie, metallurgi, elektricitet, let industri, medicinsk behandling, sport, miljøbeskyttelse og folks daglige liv. Markedsudsigten bliver bredere i takt med samfundets fremgang. Titan hører til kategorien sjældne metaller, men titaniumressourcer er rigelige og kan effektivt opfylde behovene for social udvikling. Kina, USA, Rusland, Japan og andre lande har etableret et komplet titaniummetallurgi, forarbejdning, anvendelse og videnskabelig forskning. Europa og andre lande har også etableret avancerede titanium- og legeringsbehandlings-, anvendelses- og videnskabelige forskningssystemer, som giver pålidelige garantier for produktion af titaniummaterialer af høj kvalitet. Derfor er titanium en slags materiale, som folk arbejder hårdt på at forske i, udvikle og anvende.

Siden slutningen af ​​1960'erne er mængden af ​​titanium brugt i militærfly steget år for år. På nuværende tidspunkt er mængden af ​​titanlegering brugt i forskellige avancerede jagerfly og bombefly designet i Europa og USA stabiliseret på mere end 20 %, og mængden af ​​titanium brugt i det amerikanske F-22 jagerfly er så høj som 41 %. På nuværende tidspunkt er forbruget af titanlegeringer for hver enhed af mit lands tredjegenerations kampfly omkring 2,25 tons, hvilket er 12 gange så meget som for andengenerationsfly (J-8 0.2 tons); forbruget af titanlegeringer for hver enhed af fjerde generations kampfly kan nå op på omkring 3,6 tons. Med stigningen i værdien, det planlagte forbrug og mængden af ​​titanlegeringer til fjerde generations militære jagerfly, forventes markedsefterspørgslen efter avancerede militære titanlegeringer at fortsætte med at stige.

Med udviklingen af ​​moderne krigsførelse har hæren brug for et multifunktionelt avanceret haubitssystem med stor kraft, lang rækkevidde, høj nøjagtighed og hurtig reaktionsevne. En af nøgleteknologierne i avancerede haubitssystemer er ny materialeteknologi. Letvægtningen af ​​materialer til selvkørende artilleritårne, komponenter og letmetalpansrede køretøjer er en uundgåelig tendens i udviklingen af ​​våben. Under forudsætningen om at sikre dynamik og beskyttelse er titanlegeringer meget udbredt i hærens våben. Brugen af ​​titanlegering i 155 pistolrekylbremsen kan ikke kun reducere vægten, men også reducere deformationen af ​​pistolløbet forårsaget af tyngdekraften, hvilket effektivt forbedrer skydningsnøjagtigheden; nogle kompleksformede komponenter på hovedkampvogne og helikopter-anti-tank multi-purpose missiler kan være lavet af titanlegering, som ikke kun kan opfylde produktets ydeevnekrav, men også reducere komponenternes forarbejdningsomkostninger.

I lang tid tidligere var anvendelsen af ​​titanlegeringer stærkt begrænset på grund af de høje fremstillingsomkostninger. I de seneste år har lande rundt om i verden aktivt udviklet billige titanlegeringer, mens de reducerer omkostningerne, er de også nødt til at forbedre ydeevnen af ​​titanlegeringer. I mit land er fremstillingsomkostningerne for titanlegeringer stadig relativt høje. Med den gradvise stigning i brugen af ​​titanlegeringer er det en uundgåelig tendens i udviklingen af ​​titanlegeringer at søge lavere produktionsomkostninger.

Titanium er et metal med fremragende ydeevne og rigelige ressourcer udviklet i 1950'erne. Med den stadig mere presserende efterspørgsel efter materialer med høj styrke og lav densitet i militærindustrien, er industrialiseringsprocessen af ​​titanlegeringer blevet betydeligt fremskyndet. I udlandet har vægten af ​​titaniummaterialer på avancerede fly nået 30 ~ 35% af den samlede vægt af flystrukturen. I løbet af den niende femårsplan har landet gjort titanlegering til en af ​​udviklingsprioriteterne for nye materialer for at imødekomme behovene i luftfart, rumfart, skibe og andre afdelinger. Det forventes, at den tiende femårsplan vil blive en periode med hurtig udvikling af nye materialer og nye processer til titanlegeringer i mit land.

Fra perspektivet af den globale markedsefterspørgselsstruktur bruges titanlegeringer hovedsageligt i luftfartsindustrien, det nationale forsvar og militærindustrien og andre industrier. Blandt dem er applikationsefterspørgslen i luftfartsindustrien den største, der tegner sig for omkring 50%, hovedsagelig brugt til fremstilling af fly og motorer. Sammenlignet med Kina er der dog åbenlyse forskelle i efterspørgselsstrukturen for titaniumprodukter. I Nordamerika og EU, som har udviklet rumfarts- og militærforsvarsindustrier, især USA, kommer mere end 50 % af efterspørgslen efter titaniumprodukter fra rumfarts- og militærforsvarsområdet. Selvom mit land er en af ​​verdens største producenter og forbrugere af titaniummetaller, kommer størstedelen af ​​mit lands efterspørgsel efter titaniumprodukter fra den kemiske industri, og anvendelsen er primært korrosionsbestandige materialer med relativt lavt teknisk indhold. Selvom andelen af ​​high-end efterspørgsel inden for rumfartsområdet er steget i de seneste to år, udgør den stadig kun omkring 18,4 % (10,000 tons), langt under det internationale gennemsnit. Ovenstående data viser, at jo mere udviklet et land er, jo større dets industrielle skala er, jo mere titanium bruger det; jo mere teknologisk avanceret et land er, jo mere titanium bruger det i luft- og rumfartsindustrien, og jo mere avanceret titanium bruger det.