Ιστορία ανάπτυξης κραμάτων τιτανίου

Το τιτάνιο είναι ένα σημαντικό δομικό μέταλλο που αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1950 και τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς λόγω της υψηλής αντοχής, της καλής αντοχής στη διάβρωση και της υψηλής αντοχής στη θερμότητα. Πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο έχουν αναγνωρίσει τη σημασία των υλικών από κράμα τιτανίου και έχουν πραγματοποιήσει έρευνα και ανάπτυξη σε αυτά, τα οποία έχουν εφαρμοστεί στην πράξη.
Το πρώτο πρακτικό κράμα τιτανίου ήταν το κράμα Ti-6Al-4V που αναπτύχθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1954. Λόγω της καλής αντοχής στη θερμότητα, της αντοχής, της πλαστικότητας, της σκληρότητας, της ικανότητας διαμόρφωσης, της συγκολλησιμότητας, της αντοχής στη διάβρωση και βιοσυμβατότητας, έχει γίνει το κορυφαίο κράμα στη βιομηχανία κραμάτων τιτανίου, αντιπροσωπεύοντας το 75% έως 85% όλων των κραμάτων τιτανίου. Πολλά άλλα κράματα τιτανίου μπορούν να θεωρηθούν ως τροποποιήσεις του κράματος Ti-6Al-4V.
Στις δεκαετίες του 1950 και του 1960, η κύρια εστίαση ήταν στην ανάπτυξη κραμάτων τιτανίου υψηλής θερμοκρασίας για κινητήρες αεροσκαφών και δομικών κραμάτων τιτανίου για αμαξώματα αεροσκαφών. Στη δεκαετία του 1970, αναπτύχθηκε μια παρτίδα ανθεκτικών στη διάβρωση κραμάτων τιτανίου, και από τη δεκαετία του 1980, τα ανθεκτικά στη διάβρωση κράματα τιτανίου και τα κράματα τιτανίου υψηλής αντοχής αναπτύχθηκαν περαιτέρω. Η θερμοκρασία χρήσης των ανθεκτικών στη θερμότητα κραμάτων τιτανίου αυξήθηκε από 400 βαθμούς τη δεκαετία του 1950 σε 600-650 βαθμούς τη δεκαετία του 1990. Η εμφάνιση κραμάτων με βάση το A2 (Ti3Al) και r (TiAl) οδήγησε στην προώθηση του τιτανίου από το ψυχρό άκρο (ανεμιστήρας και συμπιεστής) του κινητήρα στο θερμό άκρο (τουρμπίνα) του κινητήρα στην περιοχή χρήσης του. Τα δομικά κράματα τιτανίου αναπτύσσονται προς υψηλή αντοχή, υψηλή πλαστικότητα, υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, υψηλό συντελεστή και υψηλή ανοχή φθοράς.
Επιπλέον, από τη δεκαετία του 1970, κράματα μνήμης σχήματος όπως το Ti Ni, το Ti Ni Fe και το Ti Ni Nb έχουν επίσης εμφανιστεί και χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στη μηχανική.
Υπάρχουν εκατοντάδες κράματα τιτανίου που αναπτύχθηκαν στον κόσμο, με τα 20-30 πιο διάσημα κράματα, όπως Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2. 5Sn, Ti-2Al-2.5Zr, Ti-32Mo, Ti Mo Ni, Ti Pd, SP-700, Ti-6242, Ti{{12 }}, Ti-1023, BT9, BT20, IMI829, IMI834, κ.λπ. [2,4].
Σύμφωνα με σχετικά στατιστικά στοιχεία, η ποσότητα τιτανίου που χρησιμοποιήθηκε στη χημική βιομηχανία της Κίνας έφτασε τους 25000 τόνους το 2012, μείωση σε σχέση με το 2011. Αυτή είναι η πρώτη φορά από το 2009 που η αγορά χημικού τιτανίου της Κίνας γνώρισε αρνητική ανάπτυξη. Τα τελευταία χρόνια, η χημική βιομηχανία ήταν πάντα ο μεγαλύτερος χρήστης υλικών επεξεργασίας τιτανίου, με τη χρήση της να αντιπροσωπεύει πάνω από το 50 τοις εκατό της συνολικής χρήσης υλικών τιτανίου, φτάνοντας στο υψηλό του 55 τοις εκατό το 2011. Ωστόσο, καθώς η οικονομία εισέρχεται σε ύφεσης, η χημική βιομηχανία όχι μόνο μειώνει σημαντικά τα νέα έργα, αλλά αντιμετωπίζει και βιομηχανική αναδιάρθρωση, με ορισμένες νέες παραγωγικές δυνατότητες για προϊόντα να ελέγχονται και την ξεπερασμένη παραγωγική ικανότητα σταδιακά να καταργείται. Λόγω αυτού του αντίκτυπου, η μείωση της χρήσης υλικών επεξεργασίας τιτανίου έχει γίνει μια φυσική τάση. Πριν από αυτό, οι γνώστες του κλάδου προέβλεψαν ότι η ποσότητα τιτανίου που χρησιμοποιείται στη χημική βιομηχανία θα κορυφωθεί μεταξύ 2013 και 2015. Από τις τρέχουσες επιδόσεις της αγοράς, η συνολική οικονομική αδυναμία το 2012 μπορεί να οδήγησε σε προηγούμενη περίοδο ύφεσης για το χημικό τιτάνιο.