引言

钛是一种罕见金属，，拥有很显著的化学个性，，它极易与干燥的氯气产生强烈的化学反映而天生四氯化钛，，再进一步分化天生二氧化钛，，甚至可能伴随点火。但钛能够耐湿氯气的侵蚀，，在肯定含量的湿氯气中能够维持很强的不变性。钛由于其屈服强度要高于钢铁、铝，，且比强度和比模量也阐发出优势，，所以在现代工业迅速发展的情况下，，钛的需要量越来越大，，随着科技的发展，，对钛的提取技术也获得了很大的进取。钛的金属个性使其在航空、运输等行业都有极其宽泛的利用，，但相对而言，，钛的成本高于钢铁、铝、镁等通例的金属，，这在肯定水平上限度了钛的利用，，而此刻钛合金的钻研能够大大降低钛的成本，，钛合金的利用领域也会大大拓宽，，钛的利用也更为宽泛。

钛合金的质量较轻，，极好的力学机能、化学机能，，使其成为极佳的舰船资料。钛合金作为一种优异的耐侵蚀资料，，被利用在舰船关键的零部件地位。

1、钛及钛合金

钛在高温下极其容易与空气反映，，但是熔点却超过 1 500 ℃。钛在常温下的耐腐性较好，，不易被王水等强酸侵蚀，，对海水的耐侵蚀性也极好。钛合金由于熔点较高，，且质量较轻，，所以被用来包办铝合金做飞机的机翼。

由于钛的提炼成本较高，，在肯定水平上限度了其利用领域，，和其他金属一样，，钛能够形成合金，，且合金依然维持钛良好的机械机能、化学机能。钛能够和钒、铁、铝等形成合金，，所制得的合金质地较轻，，但机械机能优良，，能够利用在航天、医疗、航、汽车及海洋等领域。

按利用的领域来分，，利用在航天上的钛合金重要分为三大类 [1, 2]：：

1）高强钛合金　成型的合金强度高于100 MPa，，和其他钛合金及其他种类的合金相比，，此类钛合金的强度能够满足对资料强度要求极高的起落架、翼梁等零部件；

2）高温钛合金　此类合金能够在温度高达 500 ℃的情况下正常利用；

3）阻燃钛合金　由于钛合金存在由于急剧氧化，，而出现点火的短处，，这在很大水平上会限度钛合金的利用。国际上的好多国度都在寻找分歧的方式来解决这个问题，，中国也自行研发了阻燃钛合金。

由于钛合金和钛一样，，能够不受湿氯气的侵蚀，，所以钛合金在舰船上有辽阔的利用空间，，为航海及海洋战术提供了更多的可能。在国际上俄罗斯是较早将钛合金利用到舰船上的国度，，现已研发了分歧强度级此外船用钛合金。我国也研发了能够利用于舰船上的钛合金，，部门已经在舰船上试用。

钛合金能够作为一种防腐资料利用在舰船上，，它阐发出的优异的抗侵蚀性是由于其理论能够形成致密的氧化层，，此氧化膜在受到海水的侵蚀后，，也能够在肯定水平上实现自动复原，，这些利益能够大大地降低舰船的维修用度，，耽搁舰船的守护周期和使用寿命。

钛合金的这些利益能够添补钛合金成本较高的不及。

为了注明钛合金拥有较好的抗侵蚀性，，将 3 种船用金属资料在流动的海水中的侵蚀速度进行了对比，，如表 1所示。

表 1 的数据批注，，铬-镍合金和铑系合金这 2 种资料，，随着海水流速的增长，，侵蚀速度都增大。而钛合金，，在海水的流速从 4 m/s 增长到 12 m/s 时，，钛合金没有阐发出受到海水侵蚀的迹象，，能够以为当海水的流速达到 12 m/s 时，，钛合金受侵蚀的速度依然是 0。此时钛合金阐发出了极度优异的耐侵蚀机能。

2、钛合金防腐资料在舰船推动系统上的利用

纯钛拥有耐侵蚀性，，是由于钛的理论在空气中能够形成钝化膜，，此氧化膜能够抗侵蚀，，且此氧化膜在受到粉碎之后，，在有氧的环境里能够实现自动再生，，且此氧化膜对氯离子、硝酸等拥有优良的耐侵蚀性。

钛合金是将钛与其他的金属一路组成合金，，合金中成分的差距及各元素含量的几多也能够影响合金的机能。舰船作为一种在海水中游走的工具，，钛合金是极佳的资料。它优良的耐侵蚀性决定了它可能是一种能够利用在舰船上的耐侵蚀资料，，而其高的比强度又决定了它能够作为一种结构资料利用在舰船上。

推动系统为舰船提供前行的动力，，是舰船的心脏，，推动系统不仅要求其结构资料的性质不变，，在较高的温度下能够正常运行，，还要求结构资料自身的比强度高，，委顿强度高，，抗断裂的韧性高，，钛合金正好能够满足推动系统对资料的多方面的要求。此刻钛合金不仅被利用在舰船的推动轴上、发起机的排气管道、推动器上，，还被利用在深潜船的耐压容器高等。

发起机上的排气管道对整个推动系统的正常运行也起着极度重要的作用，，由于排气管道持久浸渍在海水中，，受到流动海水的冲刷，，削减排气管的侵蚀能够耽搁舰船的维修期。钛合金在高温下容易受空气的氧化，，所以钛合金资料的管道在焊接成型时要全程在惰性气体的；は陆，，通常用氩气进行；。钻研发现，，对分歧壁厚的钛合金管道资料，，应选取分歧的焊接方式，，其中 TIG 焊接的参考数据规范如表 2 所示 [3] 

由于钛合金的成本较高，，为了降低出产的成本和扩大钛合金的利用领域，，蕴含俄罗斯在内的国度都在钻研钛合金的铸造技术。铸造技术的进取能够使钛合金更好地阐扬其优良的机械机能。此刻国际上也对若何进一步提高钛合金的铸造技术做了好多的钻研。

钛合金在飞机上的利用较多，，它不仅要求铸造成型的零件精密度高，，还要求其耐用性好。飞机零部件的制作技术蕴含精密制作、大型的薄壁零件的制作、金属性铸造等。这些发展的技术都能够借鉴到舰船的推动系统中的零部件上 但是到目前为止 钛合金的种类还是偏少，，不能使钛合金的利用像其他铝合金等一样的宽泛，，钛合金的融合技术、铸造技术都必要进一步的加强，，进一步降低钛合金的成本。在现有的技术基础上，，索求更易于和钛组成合金的元素和前提，，也是将来钛合金发展的一个重要方向。

3、钛合金防腐资料在舰船上的利用瞻望

钛和钛合金的利用水平已经成为现代衡量一个国度技术发展水平的重要标志之一，，它的发展和开发利用对一个国度战术也有极度重要的影响。将来舰船的制作方向在肯定水平上也依赖于钛合金的发展。纵观国内外，，钛合金的发展还存在研发成本高、钛合金的种类较少、相应的设备陈旧的困境，，此刻钛合金的钻研水平还不能满足现代化对钛合金结构多样性、钛合金优异机能的需要。要使钛合金能在舰船、潜艇等水上及水下大型设备上有更充足的利用空间，，就必要更新现代的钛合金的出产设备，，削减出产过程中的能耗，，增长钛合金的种类。钛合金作为一种优异的防腐资料，，仍旧是将来舰船更新和升级中的极拥有潜力的结构资料，，因而对钛合金的钻研是拥有重要的战术意思的。

参考文件：：

[1] 付艳艳, 宋月清, 惠松骁. 航空用钛合金的钻研与利用进展[J].2007(6).

[2] 彭昂, 毛振东. 钛合金的钻研进展和利用近况[J]. 船电技术,2012, 10(32): 57–61.

[3] 周佳宇, 哈军. 钛合金资料在舰船管系上的利用[J]. 资料开发与利用, 2006(6).