לטיטניום יש זיקה עמוקה לתעופה. בשנת 1953, השימוש בחומרי טיטניום במנועים ובחומת האש של מנוע המטוסים DC-T על ידי חברת Douglas Aircraft סימן את תחילת יישומי התעופה של טיטניום. מאז, טיטניום נמצא בשימוש בתעופה במשך יותר מחצי מאה. השימוש הנרחב של טיטניום בתעופה מיוחס למאפיינים יקרי ערך המותאמים היטב ליישומי מטוסים. היום, TOPTITECH תתעמק בסיבות שבגללן חומרי מטוס חייבים לשלב סגסוגות טיטניום.
מבוא לטיטניום
רק בשנת 1948 החלה חברת דופונט בארצות הברית לייצר טיטניום ספוג המוני בשיטת הפחתת המגנזיום. זה סימן את תחילת ייצור הטיטניום התעשייתי. סגסוגות טיטניום, עם חוזק גבוה, עמידות מצוינת בפני קורוזיה ועמידות גבוהה בחום, הועסקו רבות בתחומים שונים.
מאפיינים של טיטניום
חוזק גבוה: טיטניום עולה על סגסוגות האלומיניום פי 1.3, סגסוגות מגנזיום פי 1.6, והנירוסטה פי 3.5, כשהיא עומדת בתור האלופה בין החומרים המתכתיים.
חוזק תרמי גבוה: טיטניום יכול לפעול בטמפרטורות גבוהות בכמה מאות מעלות מסגסוגות אלומיניום, מה שמאפשר שימוש ממושך בטמפרטורות הנעות בין 450 ל-500 מעלות.
עמידות גבוהה בפני קורוזיה: טיטניום מפגין עמידות בפני חומצות, אלקליות וקורוזיה אטמוספרית. יש לו עמידות יוצאת דופן נגד פיתולים ופיצוח קורוזיה.
ביצועים מצוינים בטמפרטורה נמוכה: סגסוגות טיטניום עם אלמנטים ביניים מינימליים, כגון TA7, שומרות על רמה מסוימת של פלסטיות אפילו בדרגה -253 .
תגובתיות כימית: טיטניום מפגין פעילות כימית מוגברת בטמפרטורות גבוהות, המעורב בקלות בתגובות כימיות עם זיהומים כמו מימן וחמצן באוויר, וכתוצאה מכך היווצרות שכבה מתקשה.
מוליכות תרמית נמוכה ומודול אלסטי: המוליכות התרמית של טיטניום היא כרבע מזו של ניקל וחמישית מזו של ברזל, בעוד שסגסוגות טיטניום שונות מציגות ירידה של כ-50 אחוז במוליכות התרמית בהשוואה לטיטניום טהור. מודול האלסטי של סגסוגות טיטניום הוא בערך חצי מזה של פלדה.
יישומי מטוסים של סגסוגות טיטניום
סגסוגות טיטניום מוצאות בעיקר יישום בייצור רכיבי מטוס ומנוע, כולל להבי מאוורר טיטניום מזויפים, דיסקים מדחסים, מארזי מנוע, מערכות פליטה ומסגרת מבנית כגון קורות כנף. יישומי תעופה וחלל מסתמכים על החוזק הגבוה, עמידות בפני קורוזיה וביצועים בטמפרטורה נמוכה של סגסוגות טיטניום לייצור מכלי לחץ, מיכלי דלק, מחברים, רצועות מכשירים, מסגרות ומארזי רקטות. יריעות סגסוגת טיטניום הועסקו בלוויינים מלאכותיים, מודולי ירח, חלליות מאוישות ומעבורות חלל, מה שמקל על בניית מכלולים מרותכים.
