Το υλικό Titanium GR1 (Βιομηχανικό Pure Titanium TA1) έχει σημαντική αξία εφαρμογής στις βιομηχανίες θαλάσσιων και ναυπηγικών βιομηχανιών λόγω της εξαιρετικής αντοχής της διάβρωσης, της υψηλής πλαστικότητας, του ελαφρού και των μη μαγνητικών ιδιοτήτων. Τα παρακάτω είναι τυπικές περιπτώσεις χρήσης και τεχνική ανάλυση:
Το υλικό GR1 τιτανίου χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή ανθεκτικών σε πίεση κελύφη για εξοπλισμό εξερεύνησης βαθέων υδάτων. Για παράδειγμα, το ανθεκτικό σε πίεση κέλυφος του αμερικανικού "Alvin" Research Submersible χρησιμοποιεί το φύλλο κράματος Titanium GR1 με πάχος 49 mm, αντικαθιστώντας το αρχικό χάλυβα υψηλής αντοχής, το οποίο αυξάνει το βάθος κατάδυσης από 2000 μέτρα σε 3600 μέτρα. Η υψηλή ειδική αντοχή και η αντοχή στη διάβρωση του θαλασσινού νερού εξασφαλίζουν τη σταθερότητα και τη μακρά διάρκεια ζωής του κελύφους σε περιβάλλοντα υψηλής πίεσης. Το πυρηνικό υποβρύχιο "Typhoon" της Ρωσίας χρησιμοποιεί επίσης κράμα τιτανίου για να κατασκευάσει ένα κέλυφος διπλής στρώσης, το οποίο συνδυάζει τα μη μαγνητικά, ανθεκτικά στην πίεση και τα πλεονεκτήματα μυστικότητας.
Το υλικό Titanium GR1 είναι κατάλληλο για δομές πλοίων λόγω του ελαφρού του (πυκνότητα 4,5 g/cm ³) και της υψηλής πλαστικότητας. Για παράδειγμα, το ανταγωνιστικό ταχύπλοο που κατασκευάζεται στην Ιαπωνία το 1985 χρησιμοποιεί καθαρές πλάκες τιτανίου με πάχος 4 mm και 2,5 mm για το κύτος και το κατάστρωμα, αντίστοιχα. Το βάρος του κύτους είναι μόνο το 90% αυτού του κράματος αλουμινίου, ενώ η ταχύτητα αυξάνεται κατά 15%. Η επιφάνεια του υλικού τιτανίου δεν απαιτεί επικάλυψη κατά της σκουριάς, μειώνοντας περαιτέρω το βάρος και τη μείωση του κόστους συντήρησης. Το ρωσικό πυρηνικό παγοθραυστικό "Arctic" χρησιμοποιεί γεννήτριες ατμού τιτανίου και λειτουργεί με ασφάλεια για πάνω από 40 χρόνια χωρίς βλάβη στη διάβρωση.
3.
Στο σύστημα αγωγών θαλάσσιων υδάτων των πλοίων, το υλικό GR1 τιτανίου έχει γίνει ένα ιδανικό υποκατάστατο των κραμάτων χαλκού λόγω της φυσικής του ασυλίας στη διάβρωση και τη διάβρωση των θαλασσινών υδάτων. Το αμερικανικό αμερικανικό ναυτικό πλοίο "San Antonio" Amphibious Transport (LPD -17) χρησιμοποιεί κράμα τιτανίου GR1 για την κατασκευή του συστήματος SEA Pipeline, το οποίο μειώνει το βάρος κατά 50% σε σύγκριση με το παραδοσιακό κράμα νικελίου χαλκού, επεκτείνει την πλήρη διάρκεια ζωής από 7 χρόνια έως 40 χρόνια και εξοικονομεί κόστος συντήρησης 17 εκατομμυρίων δολαρίων. Στα υβριδικά πλοία της Ακτοφυλακής της Ιαπωνίας, οι σωλήνες ψύξης καυσαερίων τιτανίου και οι σωλήνες ψύξης κινητήρα βελτιώνουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα του συστήματος και μειώνουν τη συχνότητα συντήρησης.
4. Ακουστικές συσκευές και ηλεκτρονικός εξοπλισμός
Τα μη μαγνητικά και χαμηλά χαρακτηριστικά ακουστικής σύνθετης αντίστασης του τιτανίου GR1 το καθιστούν κατάλληλο για ακουστικές συσκευές όπως σόναρ. Για παράδειγμα, το κέλυφος σόναρ από κράμα τιτανίου μπορεί να αποφύγει παρεμβολές μαγνητικού πεδίου και να βελτιώσει την ακρίβεια ανίχνευσης. Η κεραία επικοινωνίας υψηλής ταχύτητας των αμερικανικών υποβρυχίων είναι κατασκευασμένη από Ti -5111 κράμα τιτανίου (βελτιστοποιημένο με βάση το GR1), το οποίο διατηρεί υψηλή αντοχή και αντοχή στη διάβρωση σε σκληρά θαλάσσια περιβάλλοντα. Έχει εξοπλιστεί σε 30 υποβρύχια. Επιπλέον, οι ψύκτες θερμότητας τιτανίου και τα περιβλήματα ηλεκτρονικών συσκευών μπορούν να εξασφαλίσουν τη σταθερότητα των ηλεκτρονικών συστημάτων πλοίων σε περιβάλλοντα ψεκασμού αλατιού.
Η αντι -σπηλαίωση και η αντίσταση στην κόπωση των ελίκων κράματος τιτανίου είναι ανώτερες από τα παραδοσιακά κράματα χαλκού. Η έλικα του αμερικανικού υδροφορίου "Plainview" είναι κατασκευασμένη από Ti -6 al -4 V αλουμινίου (που ανήκει στη βιομηχανική σειρά Pure Titanium με GR1), η οποία μειώνει το βάρος κατά 337 kg και επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της υπηρεσίας κατά 5 φορές. Μετά τη μετάβαση στο κράμα τιτανίου για το σύστημα πρόωσης νερού του PT -10 τορπιλό σκάφος, επιτεύχθηκε μείωση βάρους 600 kg με τη βελτίωση της απόδοσης πρόωσης.
Τεχνικές προκλήσεις και προοπτικές
Αν και το αρχικό κόστος του υλικού τιτανίου GR1 είναι σχετικά υψηλό, ο πλήρης οικονομία του κύκλου ζωής του είναι σημαντική. Στο μέλλον, είναι απαραίτητο να βελτιστοποιηθούν περαιτέρω οι διεργασίες συγκόλλησης (όπως η συγκόλληση Arc Arc High Wire Arc) για τη μείωση του κόστους κατασκευής και την επίλυση του προβλήματος των θαλάσσιων οργανισμών που προσκολλώνται εύκολα στην επιφάνεια των υλικών τιτανίου. Με την ανάπτυξη εξερεύνησης βαθέων υδάτων και πράσινων πλοίων, θα κυκλοφορήσει περαιτέρω η πιθανή εφαρμογή υλικού τιτανίου GR1 σε πολικά πλοία, εξοπλισμός πετρελαίου και φυσικού αερίου βαθιάς θάλασσας και άλλα πεδία.