Lịch sử phát triển của hợp kim Titan

Titan là một kim loại kết cấu quan trọng được phát triển vào những năm 1950 và hợp kim titan được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau do độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt và khả năng chịu nhiệt cao. Nhiều nước trên thế giới đã nhận ra tầm quan trọng của vật liệu hợp kim titan và đã tiến hành nghiên cứu phát triển chúng và áp dụng vào thực tế.
Hợp kim titan thực tế đầu tiên là hợp kim Ti{0}}Al-4V được phát triển ở Hoa Kỳ vào năm 1954. Do khả năng chịu nhiệt, độ bền, độ dẻo, độ dẻo dai, khả năng định hình, khả năng hàn, khả năng chống ăn mòn tốt và khả năng chịu nhiệt tốt. khả năng tương thích sinh học, nó đã trở thành hợp kim hàng đầu trong ngành công nghiệp hợp kim titan, chiếm 75% đến 85% tổng số hợp kim titan. Nhiều hợp kim titan khác có thể được xem là những biến thể của hợp kim Ti-6Al-4V.
Trong những năm 1950 và 1960, trọng tâm chính là phát triển hợp kim titan nhiệt độ cao cho động cơ hàng không và hợp kim titan kết cấu cho thân máy bay. Vào những năm 1970, một loạt hợp kim titan chống ăn mòn đã được phát triển, và kể từ những năm 1980, hợp kim titan chống ăn mòn và hợp kim titan cường độ cao đã được phát triển hơn nữa. Nhiệt độ sử dụng của hợp kim titan chịu nhiệt đã tăng từ 400 độ vào những năm 1950 lên 600-650 độ vào những năm 1990. Sự xuất hiện của hợp kim gốc A2 (Ti3Al) và r (TiAl) đã dẫn đến sự tiến bộ của titan từ đầu lạnh (quạt và máy nén) của động cơ đến đầu nóng (tua bin) của động cơ trong khu vực sử dụng. Hợp kim titan kết cấu đang phát triển theo hướng cường độ cao, độ dẻo cao, độ bền cao, độ dẻo dai cao, mô đun cao và khả năng chịu hư hại cao.
Ngoài ra, từ những năm 1970, các hợp kim nhớ hình như Ti Ni, Ti Ni Fe và Ti Ni Nb cũng xuất hiện và ngày càng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật.
Có hàng trăm hợp kim titan được phát triển trên thế giới, trong đó có 20-30 hợp kim nổi tiếng nhất, chẳng hạn như 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, v.v. [2,4].
Theo dữ liệu thống kê liên quan, lượng titan được sử dụng trong ngành hóa chất của Trung Quốc đạt 25.000 tấn vào năm 2012, giảm so với năm 2011. Đây là lần đầu tiên kể từ năm 2009, thị trường titan hóa học của Trung Quốc có mức tăng trưởng âm. Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp hóa chất luôn là ngành sử dụng vật liệu chế biến titan lớn nhất, với mức sử dụng chiếm hơn 50% tổng lượng sử dụng vật liệu titan, đạt mức cao 55% vào năm 2011. Tuy nhiên, khi nền kinh tế bước vào giai đoạn suy thoái Suy thoái, ngành hóa chất không chỉ giảm đáng kể các dự án mới mà còn phải đối mặt với việc tái cơ cấu ngành, trong đó một số năng lực sản xuất mới cho các sản phẩm bị kiểm soát và năng lực sản xuất lạc hậu dần bị loại bỏ. Do tác động này, việc giảm sử dụng vật liệu chế biến titan đã trở thành xu hướng tự nhiên. Trước đó, những người trong ngành đã dự đoán rằng lượng titan được sử dụng trong ngành hóa chất sẽ đạt đỉnh trong khoảng thời gian từ năm 2013 đến năm 2015. Từ diễn biến thị trường hiện tại, sự suy yếu chung về kinh tế trong năm 2012 có thể đã dẫn đến thời kỳ suy thoái sớm hơn đối với titan hóa học.